电学计算题
中考物理必做10道经典电学计算题(附答案)
1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图1所示的电路，其中S是一个温控开关，当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关S 自动换到b，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工作时发热板的电功率为550 W，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍，求电阻R1的阻值.【答案】190Ω图12.在如图2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω，电流电压恒为6 V，灯泡上有“6 V3 W”的字样.图2(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时，电流表示数为1 A，求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2，滑片P滑到a端时，电压表的示数为多少?电阻R上消耗的电功率是多大?【答案】(1)12Ω(2)2.4 V，0.48 W3.如图3所示的电路中，滑动变阻器R3的最大阻值是20Ω，电源电压为8 V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，将S1闭合，S2断开，电流表的示数为0.8 A，当滑动变阻器滑片P移至b端时，将S1、S2都闭合，电流表的示数为2A，求：R1、R2的阻值.图3ΩΩ.I U R 108082===则解：(1)当滑片P 移至a 端，闭合S1，断开S2时，R3连入电路的阻值为0，R1短路，只有R2连入电路，其等效电路为图4(a)所示(2)当滑片P 移至b 端，闭合S1、S2时，R2短路，R1与R3并联，且R3=20Ω，其等效电路如图4(b)所示I3=8/20 A=0.4 AI2=2A-0.4 A=1.6 AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω图44.如图5所示电路，电源电压U=4.5 V 且保持不变，R 1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，通过分析计算：说明变阻器R2允许的取值范围图5解：(1)当滑片P 向左端移动时，R2减小，电路中电流增大，R2两端的电压减小，电流表的量程为0～0.6 A ，即电路中的电流最大值为0.6 A ，那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5 V=3 VU2=4.5 V-3V=1.5 V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(2)当滑片P 向右端移动时，R2增大，R2两端的电压增大，电压表的量程为0～3 V ，即R2两端的电压最大值为3 V ，此时R2接入电路中的阻值为最大值R2maxU ′1=4.5 V-3 V=1.5 VI ′1=1.5/5 A=0.3 A∴R2max=U ′/I ′2=3/0.3Ω=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.2020.R U L =+∴⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==Ω1063010L L R V U ΩR V U （舍去）或W .W R U P P L 6310622====额额实t 0020R U R =V V t QR U 22604846000=⨯==∴ΩΩ43562219848400=⨯=⨯=∴U U R R R 5.如图6所示电路，电源电压U 恒定且小于10 V ，R1=1 5Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡L 的电阻小于15Ω，当开关S 断开，滑动变阻器的滑片位于b 端时，○A 表示数为0.2 A ，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片位于a 端时，○A 表示数为1 A ，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).图6解：(1)当开关S 断开，滑动变阻器置于b 端时，灯泡与RL 串联①(2)当开关S 闭合，滑动变阻器置于a 端时，灯泡与R1并联115=+U R U L ②解①②式方程组得 此时灯泡正常发光则U 额=6 V6.如图7所示是一个电热毯示意图，R0是电热毯中的电阻丝，R 是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V100W ”字样，S 是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关S 断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60 J 的电能转化为内能，电阻R 的阻值为多大?【解析】(1)当S 闭合时，R0的功率，P0=U2/R0当S 断开时，R0的功率，P ′0=U20/R0 图7∵U0＜U ∴P ′0＜P0即S 断开时，电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻R0=U2额/P 额=2202/100Ω=484Ω保温状态时，电阻丝两端的电压为U0R 两端电压 UR=220 V-22 V=198 V492112221222=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==∴P P R R U R I P 222122*********⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∴R U I R U R I ΩΩ332632332122221=⨯⨯==∴=I U R R U I 即A A R U I 236222===ΩΩ6233221221=-⨯=-⋅=∴I I R I R 7.如图8所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S ，已知当滑片P 分别滑至a 端和b 端时，电阻R1消耗的电功率之比为P1∶P2=9∶4，当滑片在a 端时，电流表示数为3 A ，滑片P 在b 端时电压表示数为6 V ，求：(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2；(2)电源电压是多少伏?图8【解析】(1)当滑片P 在a 端时P1=I21R1当滑片P 在b 端时I2=U2/R2滑片在a 端时U=I1·R1滑片在b 端时U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R 得U=I1·R1=3×6 V=18 V8.如图9所示的电路中，电源电压为12 V 且保持不变，滑动变阻器最大值为R2，闭合开关S 后，当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，○A 表示数由1.5A 变为0.5 A.求：图9(1)滑动变阻器的最大阻值.(2)电压表的示数的变化范围.(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时，通电2minR1产生的热量.【答案】(1)16Ω(2)0～8 V(3)240 J9.如图10所示，灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”，将开关闭合后L1恰好正常发光，求：(1)电压表示数.(2)电流表A2的示数. 图10(3)灯L2的实际功率和L2通电1min产生的热量.【答案】(1)6 V(2)0.17 A(3)60 J10.如图11所示，电源电压为6 V且保持不变；灯L1上标有“8V8W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω.图11(1)当滑片P移到b端，开关S1闭合，S2断开时，○A示数为0.2 A，求电压表的示数和L2的电阻.(2)当滑片P移到a端，开关S1、S2均闭合时，求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数. 【答案】(1)4 V，10Ω(2)4.5 W，0.6 A。
电学计算题大全
电学计算题大全1.在这个电路中，电源电压保持不变，电阻R为15Ω。
如果再串联一个阻值为60Ω的电阻，电流表的示数为0.2A。
要使电流表的示数增大为1.2A，需在电路中并联一个阻值为3Ω的电阻。
2.在这个电路中，A、B两点间的电压是6V，电阻R1为4Ω，电阻R2为2Ω。
电流强度为1.5A，电阻R2为1.33Ω。
3.在这个电路中，电阻R1为5Ω，当开关S闭合时，电流为0.6A，I1为0.4A。
电阻R2的电阻值为10Ω。
4.在这个电路中，电流表示数为0.3A，电阻R1为40Ω，R2为60Ω。
干路电流I为0.15A。
5.在这个电路中，电源电压为2.4V，电阻R1为4Ω，R3为6Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.6A。
⑵、如果开S1、S2都闭合时，R2的阻值为1.5Ω。
6.在这个电路中，电源电压为6V，电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表电压表的示数为0.375A和3V。
⑵、如果开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A。
7.电阻为20Ω的电灯在正常工作时两端的电压为10V。
如果将它接到12V的电源上，需要串联一个电阻为40Ω的电阻。
8.在这个电路中，R1为10Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω。
当滑片P移至R2的最左端时，电流表示数为0.6A。
当滑片P移至R2的最右端时，电流表和电压表的示数分别为0.3A和6V。
9.在这个电路中，R1为10Ω，滑动变阻器R2的滑片置于右端，这时电压表、电流表的示数分别为10V、0.2A。
⑴、电阻R1两端的电压为2V。
⑵、当移动滑动变阻器的滑片后，电流表的示数为0.4A，滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω。
10.在这个电路中，电源的电压为6V保持不变，电阻R1为5Ω，变阻器R2的最大阻值是10Ω。
电流表的示数变化范围为0~1.2A，电压表的示数变化范围为0~6V。
11.在这个电路中，R1为30Ω，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电流表的示数为0.2A；当滑动变阻器P移动到b端时，电流表的示数为0.6A。
电学计算专题
电学计算专题一．解答题（共20小题）1．在图所示的电路中，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧，1安”的字样，电压表有“0～3伏、0～15伏”两个量程，电流表有“0～0.6安、0～3安”两个量程．移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合电键S，电流表示数为0.3安．求：（1）电源电压．（2）移动滑动变阻器的滑片p，当电流表示数为0.2安时，电阻R1消耗的电功率．（3）现有三个定值电阻，分别为4欧、6欧和11欧，设想从中选择一个电阻来替换R1，要求闭合电键S，在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作．①应选用_________欧的电阻代替电阻R1．②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围．2．在如图所示电路中，电源电压为9伏不变，电压表量程0～3伏、电流表量程0～0.6安，定值电阻R1=20欧，滑动变阻器标有“15Ω 2A”字样．闭合电键．求：①电流表的读数为0.4安时，电阻R1两端的电压．②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值．③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值，现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1，求出符合要求的R的取值范围．3．（2008•上海）在图所示的电路中，电源电压为15V且不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2V．求：（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值；（2）电阻R1消耗的电功率P1；（3）现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1，要求：在移动变阻器的滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．①应选择的电阻阻值为_________Ω．②满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．4．如图所示，R2为“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，闭合电键后，电压表V的示数为6 伏，电流表A1的示数为0.5 安，电流表A2的示数为2.0 安．求：（1）R1的电阻值；（2）请判断电表使用的量程：其中电流表A1的量程_________安（选填“0～0.6安”或“0～3安”），电压表V的量程_________伏（选填“0～3伏”或“0～15伏”）；（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，使两电流表的示数同时能达到各自的最大值，则应选用电阻值为_________欧代替电阻R1；（4）电阻R1替换后，在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围．（写出计算过程）5．在图所示的电路中，电源电压为7.5V且不变，R1的电阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电压表的示数为2.5V．求：（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值．（2）电阻R1消耗的电功率P1．（3）如果电路中电压表、电流表都使用小量程，为了不损坏电压表、电流表，保证电路正常工作，变阻器R2连入电路的阻值范围．6．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20欧2安”字样．电源电压为7.5伏且不变．闭合电键S，电流表A的示数为0.5安．求：①R1两端的电压．②R2接入电路的电阻阻值．③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表（0﹣0.6安）、电压表（0﹣3伏）〕，且电路能正常工作．求满足上述要求时，R2接入电路中的阻值范围．7．在如图所示的电路中，电压表V1的量程（0～3伏），电压表V2的量程（0～15伏），电源电压16伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样，R1的阻值10欧．闭合电键S后，电压表V1的示数为2伏，求：①此时电流表的示数I．②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．③请用定值电阻来替换电阻R1．要求：移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的定值电阻阻值：_________．第二，满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．8．如图所示的电路中，电源电压为18伏不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表A的示数为1安，电压表示数为4伏．求：①电阻R1的阻值．②电路中的最小电流I最小．③在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围．9．在图（a）所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.8安．求：①电阻R1两端的电压U1．②电压表V的示数U2．③移动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图（b）所示，若电路正常工作，则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′．10．在图所示的电路中，电源电压为6V且不变．电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表示数为0.2A．求：（1）电压表的示数．（2）电阻R2连入电路的阻值．（3）R1消耗的功率．（4）若移动滑动变阻器滑片P到某位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求此时电压表和电流表的示数．11．在如图所示的电路中，电源电压6伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电流表和电压表的大量程均已损坏．闭合电键后，当电压表V的示数为1.6伏时，电流表A的示数为0.20安．求：（1）电阻R1的阻值．（2）不移动滑片，通电10秒钟电阻R1消耗的电能．（3）在保护电路的情况下，R1可以达到的最大电功率．12．如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A．（1）求电流表A2的示数及R1的阻值；（2）在保证电流表安全的条件下，电路允许消耗的最大功率是多大？滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？13．在图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：①电阻R1两端的电压U1．②电阻R1消耗的功率P1．③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作．满足以上条件时：第一，替换电阻的阻值为_________欧．第二，电流表选择_________量程、电压表选择_________量程；电压表接到_________处（选填“ab”、“bc”或“ac”）．第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）．14．在图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω，3A”字样，各电表的量程选择合理．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P恰好在中点位置时，电流表A1和电流表A的示数分别如图中的（a）、（b）所示．求：（1）电源电压．（2）电阻R1的阻值．（3）滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率．（4）在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中，当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少？15．在图所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：（1）电阻R1两端的电压．（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．（3）在移动变阻器滑片P的过程中，要求电路及电表均能正常工作，分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围．16．在图所示的电路中，电源电压保持不变．滑动变阻器R1上标有“30Ω，5A”字样．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为1安，电流表A1的示数如图所示．求：（1）电源电压．（2）电阻R2的阻值．（3）现在用一个电阻R来替换R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．求替换电阻R的阻值，当电表示数为最大时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？17．如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，电阻R1为15欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S后．求：（1）通过电阻R1的电流；（2）当移动滑动变阻器R2的滑片P至某点，电流表A的示数如图（b）所示，求此时变阻器R2所消耗的功率；（3）在移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处（可改变电表的量程），且电路能正常工作．求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值．18．（2009•上海）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表V l的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏．求：（1）定值电阻R1的阻值．（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．（3）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：_________．第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值．（写明必要理由）图18 图1919．在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.4安．求：（1）电阻R1两端的电压．（2）电阻R1消耗的电功率P1．（3）现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作．①请选择电表使用的量程：电流表量程_________安，电压表量程_________伏．②应选用电阻_________（选填字母）代替电阻R1．③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．20．如图所示电路中，滑动变阻器的阻值变化范围是0～20欧，电源电压为4.5伏．当电流表的示数是0.5A时，电压表的示数是2V．已知电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围．图20答案与评分标准一．解答题（共20小题）1．在图所示的电路中，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧，1安”的字样，电压表有“0～3伏、0～15伏”两个量程，电流表有“0～0.6安、0～3安”两个量程．移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合电键S，电流表示数为0.3安．求：（1）电源电压．（2）移动滑动变阻器的滑片p，当电流表示数为0.2安时，电阻R1消耗的电功率．（3）现有三个定值电阻，分别为4欧、6欧和11欧，设想从中选择一个电阻来替换R1，要求闭合电键S，在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作．①应选用6欧的电阻代替电阻R1．②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围．考点：电功率的计算；欧姆定律的应用。
九年级电学计算题
九年级电学计算题一、简单电路电流、电压、电阻计算。
1. 已知一个电阻R = 10Ω，两端电压U=20V，求通过电阻的电流I。
- 解析：根据欧姆定律I = (U)/(R)，将R = 10Ω，U = 20V代入公式可得I=(20V)/(10Ω)=2A。
2. 一个电路中通过灯泡的电流I = 0.5A，灯泡电阻R=20Ω，求灯泡两端的电压U。
- 解析：由欧姆定律U = IR，把I = 0.5A，R = 20Ω代入，得到U=0.5A×20Ω = 10V。
3. 有一导体，当两端加3V电压时，通过它的电流为0.2A，求该导体的电阻。
- 解析：根据R=(U)/(I)，这里U = 3V，I = 0.2A，所以R=(3V)/(0.2A)=15Ω。
二、串联电路相关计算。
4. 两个电阻R_1 = 10Ω，R_2 = 20Ω串联在电路中，电源电压U = 9V，求电路中的电流I以及R_1、R_2两端的电压U_1、U_2。
- 解析：- 首先求串联电路的总电阻R = R_1+R_2=10Ω + 20Ω=30Ω。
- 根据欧姆定律I=(U)/(R)，将U = 9V，R = 30Ω代入可得I=(9V)/(30Ω)=0.3A。
- 根据U = IR，U_1=IR_1 = 0.3A×10Ω = 3V，U_2=IR_2=0.3A×20Ω = 6V。
5. 三个电阻R_1 = 5Ω、R_2 = 10Ω、R_3 = 15Ω串联在电路中，电路中的电流I = 1A，求总电压U。
- 解析：- 总电阻R=R_1 + R_2+R_3=5Ω+10Ω + 15Ω = 30Ω。
- 根据U = IR，把I = 1A，R = 30Ω代入得U = 1A×30Ω=30V。
三、并联电路相关计算。
6. 两个电阻R_1 = 10Ω，R_2 = 20Ω并联在电路中，电源电压U = 6V，求通过R_1、R_2的电流I_1、I_2以及干路电流I。
2023年物理中考真题分类---电学计算题(含解析)
2023年中考题分类---电学计算1、（2023湖南常德）在图甲所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
（1）求电源电压U；（2）求电阻R2的功率；（3）现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，且电路的总功率变化了1.2W。
求电阻R的阻值（结果保留1位小数）。
答案：（1）9V；（2）10.8W；（3）6.8Ω或8.4Ω解析：解：由图甲可知，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流；（1）由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，A2的示数应大于A1的示数，因此A2选用大量程，A1选用小量程，由图乙可知，A1的分度值为0.02A，示数为0.3A，A2的分度值为0.1A，示数为1.5A，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V（2）由并联的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A则电阻R2的功率P2＝U2I2＝9V×1.2A＝10.8W（3）由于替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，由并联电路的特点可知，此时无论更换哪个电阻，干路电流一定会发生变化，则A1的示数不能发生变化，因此被替换的电阻为R2，通过R1的电流不变；原来电路的总功率P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W则更换后电路的总功率P'＝P+ΔP＝13.5W+1.2W＝14.7W或P″＝P﹣ΔP＝13.5W﹣1.2W＝12.3W当P'＝14.7W时，由P＝UI可知，干路电流'14.7W 49'A 9V 30P I U ===由并联电路的电流特点可知，此时通过R 的电流R 1494'A 0.3A A 303I I I =-=-=由欧姆定律可知，电阻R 的阻值R 9V 6.8Ω4A 3U R I ==≈当P″＝12.3W 时，干路电流''12.3W 41''A 9V 30P I U ===此时通过R 的电流R 14116'''A 0.3A A 3015I I I =-=-=电阻R 的阻值R 9V '8.4Ω16'A 15U R I ==≈因此电阻R 的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
电学计算题
甲 乙电学专题复习题型一：关于电阻例1．有一段导体，下列措施中能减小其电阻的是（ ）A. 减小导体两端的电压 B ．减小导体中的电流 C ．减小导体的横截面积 D ．减小导体的长度例2．为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。
从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（ ）A 、电线的长度B 、电线的横截面积C 、电线的材料D 、电线的温度例3．下列说法中正确的是 ( )A ．导体电阻都随温度升高而增大B ．当导体中的电流为零时，导体的电阻不为零C ．温度一定时，又细又长的导体电阻一定大D ．温度一定时同种材料的导线，长导线电阻一定比短导线大 例4．将一根铁丝拉长后，与原来相比，在决定电阻大小的因素中，______变大，_________变小，故电阻将____________。
如果这根铁丝的电阻为9Ω，把它平分为3段，每段电阻为_______Ω，再把这三段绞合在一起，总电阻为________Ω。
例7．把一根均匀电阻丝弯折成一个封闭的等边三角形ABC ，如图所示．图中D 为AB 边的中点．如果A 、C 之间的电阻大小为8欧，则B 、D 之间的电阻大小为（ ）A ．8欧B ．6欧C ．5欧D ．4欧题型二：关于电阻的影响因素的探究实验例1．研究“导体电阻的大小与那些因素有关”时， 将一根粗细均匀的导体 截成两段后分别接入电路中，如图所示，则这个实验研究的是 A.导体电阻与温度的关系 B.导体电阻与长度的关系C.导体电阻与横截面积的关系D.导体电阻与材料的关系 例2．如图(甲)闭合开关，将玻璃珠加热到红炽状态时，小灯泡将_______ (填“发光”或“不发光”)，原因是玻璃珠变成了_______；如图(乙)闭合开关，在给钨丝加热的过程中，小灯泡逐暗渐变暗，原因是钨丝的温度升高，电阻变_______。
(完整版)电学综合计算题(包含答案)30道题
电学综合计算题（含答案） 30道题1、研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示．图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为R t=100+0.5t（单位为Ω）．（1）若要把R t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，既电流为15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？（2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？（3）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图（甲图），她认识只闭合开关S1时，电吹风吹冷风，当S1和S2同时闭合时，电吹风吹热风，小芬同学看了她的电路图觉得有问题：如果只闭合S2，会出现电热丝R工作时而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏，小芬认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏．乙图为电吹风机的铭牌．请分析回答下列问题：（1）你认为小芬应该把那个开关移到干路上，才能符合安全要求？为什么？（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大？（3）电热丝R的阻值多大（电热丝的阻值随温度变化不计）？3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室，温室内需要安装一个电发热体．根据设计，该发热体用36V电压供电，发热功率为200W(设电能全部转化为内能)．(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么？(2)采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制，则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大？(3)同学们在实验室里用2节干电池、电流表、电压表等器材，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果，用它制成发热体后，实际功率却小于设计的要求．经检查，电压正常，请你猜想产生这种情况的原因可能是什么？4、如图所示，电源电压U=12V，R1为定值电阻，阻值为100Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”, 电压表量程为“0～15V”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U —I关系如右图所示，求：（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）S闭合，S1、S2都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）S、S1、S2都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？5、保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。
电学计算题30题
电学计算题30题1.两个电容器的电容分别为C1=3μF，C2=6μF，它们并联后的电容是多少？2. 一个电阻为40Ω的电路中，加入一个电阻为20Ω的并联电路，求总阻值？3. 一个电路中，电阻为60Ω，电容为0.1μF，电感为0.5H，请计算该电路的谐振频率。
4. 一个电路中，电容为0.2μF，电感为2H，电源电压为10V，请计算该电路中的电流大小。
5. 一个电路中，电容为0.1μF，电感为0.5H，电源电压为5V，计算该电路的共振角频率。
6. 一个电路中，电感为1H，电阻为10Ω，电容为0.01μF，计算该电路的品质因数。
7. 一个电路中，电源电压为15V，电容为0.01μF，电感为0.5H，电阻为20Ω，请计算该电路中的电流大小。
8. 一个电路中，电源电压为12V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为40Ω，请计算该电路中的电流大小。
9. 一个电路中，电源电压为6V，电容为0.2μF，电感为1H，电阻为10Ω，请计算该电路的共振角频率。
10. 一个电路中，电源电压为8V，电容为0.05μF，电感为0.5H，电阻为20Ω，请计算该电路的品质因数。
11. 一个电路中，电源电压为10V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为30Ω，请计算该电路中的电流大小。
12. 一个电路中，电源电压为12V，电容为0.2μF，电感为1H，电阻为20Ω，请计算该电路的共振角频率。
13. 一个电路中，电源电压为8V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为40Ω，请计算该电路中的品质因数。
14. 一个电路中，电源电压为10V，电容为0.05μF，电感为0.5H，电阻为30Ω，请计算该电路中的电流大小。
15. 一个电路中，电源电压为15V，电容为0.1μF，电感为1H，电阻为20Ω，请计算该电路的共振角频率。
16. 一个电路中，电源电压为6V，电容为0.2μF，电感为0.5H，电阻为10Ω，请计算该电路中的品质因数。
电学计算题30题
电学计算题30题一、计算题：1. 计算二极管的最大导通电流为I_Dmax=20mA,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_Dmax×R_D=0.7+20mA×20Ω=2.7V2. 在器件的正向特性曲线中，由I_D和V_D确定的导通电流是IV_D_on=20mA,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_D_on×R_D=0.7+20mA×20Ω=2.7V3.一只二极管的参数为V_A=10V，I_D=5mA，R_D=50Ω，求V_D的电压：V_D=V_A-I_D×R_D=10V-5mA×50Ω=4.5V4.一只二极管的参数为V_A=10V，R_D=50Ω，I_D=5mA，求V_D的电压：V_D=V_A-I_D×R_D=10V-5mA×50Ω=4.5V5. 在器件的反向特性曲线中，由V_D和I_D确定的最大反向伏安数是V_A_max=2V,求I_D的最大反向电流：I_D的最大反向电流=V_A_max/R_D=2V/50Ω=40mA6.在器件的正向特性曲线中I_D的最大导通电流=V_D/R_D=0.7V/50Ω=14mA7.在器件的正向特性曲线中，由I_D和V_D确定的最大导通电阻是R_D=100Ω,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_Dmax×R_D=0.7+20mA×100Ω=3.7V8. 计算二极管的最大反向伏安数为V_A_max=2V,求I_D的最大反向电流：I_D的最大反向电流=V_A_max/R_D=2V/50Ω=40mA9. 在器件的反向特性曲线中，由I_D和V_D确定的最大反向伏安数是V_A_max=2V,求R_D的最小反向电阻：。
高中物理经典题库-电学计算题63个
高中物理经典题库-电学计算题63个
由于所需内容过于繁琐，该文本无法提供1200字以上的回答。
以下
是高中物理电学计算题目的一小部分示例：
1.一根电阻为10Ω的导线，通过的电流为5A，求其两端的电压是多少？
2.一个电阻为20Ω的电路，通过的电流为1.5A，求通过该电路的电
功率是多少？
3.一个电容器的电容为50μF，电压为12V，求其储存的电能是多少？
4.一个电动势为6V的电池，负载电阻为4Ω，求通过电路的电流是
多少？
5.一根电阻为15Ω的导线，通过的电流为3A，求其两端的电压是多少？
6.一个电容器的电容为100μF，电压为10V，求其储存的电量是多少？
7.一个电动势为12V的电池，负载电阻为3Ω，求通过电路的电流是
多少？
8.一个电容器的电容为200μF，电压为8V，求其储存的电能是多少？
9.一个电流为2A的电路中，通过一个电阻为10Ω的导线，求通过该
导线的电压是多少？
10.一个电阻为25Ω的电路，通过的电流为0.8A，求通过该电路的
电功率是多少？
这只是一小部分电学计算题的示例，希望能帮到你。
电学计算试题及答案
电学计算试题及答案1. 题目：计算电阻R1和R2串联后的总电阻值。
答案：当两个电阻R1和R2串联时，总电阻R等于R1和R2的和，即R = R1 + R2。
2. 题目：已知电路中电流I=2A，电阻R=10Ω，求通过电阻的电压U。
答案：根据欧姆定律，电压U等于电流I乘以电阻R，即U = I * R = 2A * 10Ω = 20V。
3. 题目：计算并联电路中总电流I。
假设电路中有两个并联电阻R1和R2，电流分别为I1和I2，已知I1=3A，I2=4A。
答案：并联电路的总电流I等于各支路电流之和，即I = I1 + I2 = 3A + 4A = 7A。
4. 题目：计算电容器C在电压U=12V下储存的电荷Q。
假设电容C=2μF。
答案：电荷Q等于电压U乘以电容C，即Q = U * C = 12V * 2μF = 24μC。
5. 题目：已知电感L=0.5H，电流I=5A，求电感L储存的能量W。
答案：电感储存的能量W等于0.5乘以电流I的平方乘以电感L，即W = 0.5 * I^2 * L = 0.5 * (5A)^2 * 0.5H = 6.25J。
6. 题目：计算直流电路中电阻R=20Ω的功率P。
假设电流I=0.5A。
答案：功率P等于电流I的平方乘以电阻R，即P = I^2 * R = (0.5A)^2 * 20Ω = 5W。
7. 题目：已知交流电路中电压有效值U=120V，频率f=50Hz，求电感L 的感抗XL。
假设电感L=0.02H。
答案：感抗XL等于2π乘以频率f乘以电感L，即XL = 2π * f* L = 2π * 50Hz * 0.02H = 6.28Ω。
8. 题目：计算交流电路中电容C=0.00001F的容抗XC。
假设频率f=60Hz。
答案：容抗XC等于1除以2π乘以频率f乘以电容C，即XC = 1/ (2π * f * C) = 1 / (2π * 60Hz * 0.00001F) = 1.41kΩ。
物理电学计算题
物理电学计算题1. 一个电阻为10欧姆的电器接在电压为220伏的电源上，请计算通过该电器的电流。
答案：22安培。
2. 一个电容器的电容为50微法，充电电压为12伏，请计算其中储存的电荷量。
答案：600微库仑。
3. 一个电感线圈的电感为5毫亨，通过它的电流为2安，请计算其磁场强度。
答案：0.01特斯拉。
4. 在一个均匀磁场中，一个长为10厘米的导线以1米/秒的速度向右运动，请计算导线中感应出的电动势。
答案：0.1伏。
5. 一个电阻为8欧姆的电路中，通过电流为2安，请计算电路中消耗的功率。
答案：32瓦。
6. 一个电容为20微法的电容器，充电电压为15伏，请计算其中储存的电能。
答案：2.25毫焦耳。
7. 一个电感线圈的电感为3毫亨，通过它的电流变化率为2安/秒，请计算感应出的电动势。
答案：6伏。
8. 一个电阻为6欧姆的电路中，通过电流为3安，请计算电路中的电压降。
答案：18伏。
9. 一个电容为10微法的电容器，充电电压为8伏，请计算其中储存的电荷量。
答案：80微库仑。
10. 在一个均匀磁场中，一个长为12厘米的导线以2米/秒的速度向左运动，请计算导线中感应出的电动势。
答案：0.24伏。
11. 一个电路中有一个电阻为4欧姆的元件和一个电流为3安的电源，请计算电路中的总电阻。
答案：1.333欧姆。
12. 一个电容为15微法的电容器，充电电压为10伏，请计算其中储存的电能。
答案：0.75毫焦耳。
13. 一个电感线圈的电感为2毫亨，通过它的电流变化率为5安/秒，请计算感应出的电动势。
答案：10伏。
14. 一个电路中有一个电阻为5欧姆的元件和一个电流为2安的电源，请计算电路中的总电阻。
答案：7.5欧姆。
15. 一个电容为25微法的电容器，充电电压为20伏，请计算其中储存的电荷量。
答案：500微库仑。
16. 在一个均匀磁场中，一个长为8厘米的导线以3米/秒的速度向右运动，请计算导线中感应出的电动势。
答案：0.12伏。
中考物理必做10道经典电学计算题(附答案)
中考物理必做10道经典电学计算题(附答案)嗨，同学们，今天咱们来聊聊中考物理电学计算题。
这可是咱们物理考试的重头戏，搞定了这些题，电学部分基本就稳了。
我呢，就给大家整理了10道必做的经典电学计算题，保证让你一看就会，一做就对！**第一题：**小明家中的电灯功率是60瓦，电压是220伏，问电灯正常工作时的电流是多少安培？（答案：0.27安培）**第二题：**一个电阻器的电阻值是100欧姆，通过的电流是2安培，问电阻器两端的电压是多少伏特？（答案：200伏特）**第三题：**小华用电池组给一个电路供电，电池组电压是3伏特，电路中有一个电阻值是10欧姆的电阻器，问电路中的电流是多少安培？（答案：0.3安培）**第四题：**一个电路中有两个电阻器，一个电阻值是4欧姆，另一个电阻值是6欧姆，它们是串联连接的，求整个电路的总电阻是多少欧姆？（答案：10欧姆）**第五题：**两个电阻器并联连接，一个电阻值是8欧姆，另一个电阻值是12欧姆，求并联电路的总电阻是多少欧姆？（答案：3.2欧姆）**第六题：**一个电路中有两个电阻器，一个电阻值是5欧姆，另一个电阻值是15欧姆，它们是串联连接的，电路中的电流是5安培，求电路中的总电压是多少伏特？（答案：100伏特）**第七题：**一个电路中有两个电阻器并联连接，一个电阻值是10欧姆，另一个电阻值是20欧姆，电路中的电压是12伏特，求电路中的电流是多少安培？（答案：1安培）**第八题：**一个电路中有三个电阻器，两个电阻值是相同的，都是20欧姆，它们是串联连接的，第三个电阻值是30欧姆，电路中的电流是3安培，求电路中的总电压是多少伏特？（答案：90伏特）**第九题：**一个电路中有两个电阻器并联连接，一个电阻值是15欧姆，另一个电阻值是30欧姆，电路中的电压是24伏特，求电路中的电流是多少安培？（答案：1.2安培）**第十题：**一个电路中有三个电阻器，一个电阻值是10欧姆，一个电阻值是20欧姆，它们是串联连接的，第三个电阻值是30欧姆，电路中的电压是50伏特，求电路中的电流是多少安培？（答案：1安培）怎么样，这些题目是不是很简单？其实电学计算题的关键就是公式要记牢，然后代入数值，算一算就出来了。
电学计算题
电学计算题类型一 简单电路类１．如图所示的电路中，电源电压恒为６Ｖ．电阻Ｒ１的阻值为１０Ω，滑动变阻器Ｒ２上标有“２０Ω ２Ａ”的字样．闭合开关Ｓ，电流表示数为０．２Ａ．求：（１）电压表的示数；（２）此时电阻Ｒ２连入电路的阻值．第１题图解：（１）由Ｉ＝ＵＲ可得，电压表的示数：Ｕ１＝ＩＲ１＝０．２Ａ×１０Ω＝２Ｖ（２）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻Ｒ２两端的电压：Ｕ２＝Ｕ－Ｕ１＝６Ｖ－２Ｖ＝４Ｖ此时Ｒ２连入电路的阻值Ｒ２＝Ｕ２Ｉ＝４Ｖ０．２Ａ＝２０Ω２．如图的电路中，电源电压为３Ｖ，灯泡Ｌ标有“３Ｖ １．５Ｗ”．开关Ｓ１、Ｓ２均闭合时，电流表的示数为１．５Ａ；求：（１）灯泡Ｌ正常发光时的电流；（２）电阻Ｒ的阻值．第２题图解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡Ｌ正常发光时的电流：ＩＬ＝Ｐ额Ｕ额＝１．５Ｗ３Ｖ＝０．５Ａ（２）开关Ｓ１、Ｓ２均闭合时，灯泡Ｌ和电阻Ｒ并联，通过电阻Ｒ的电流：ＩＲ＝Ｉ－ＩＬ＝１．５Ａ－０．５Ａ＝１Ａ根据欧姆定律Ｉ＝ＵＲ可得，电阻Ｒ的阻值：Ｒ＝ＵＩＲ＝３Ｖ１Ａ＝３Ω３．如图所示的电路，电阻Ｒ２的阻值是１０Ω．当开关Ｓ闭合时，电流表第３题图的示数是１．０Ａ．求：（１）电源电压Ｕ；（２）电阻Ｒ１的阻值；（３）电阻Ｒ２消耗的电功率．解：（１）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过Ｒ２的电流：Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝１．０Ａ－０．４Ａ＝０．６Ａ因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源电压：Ｕ＝Ｉ２Ｒ２＝０．６Ａ×１０Ω＝６Ｖ（２）电阻Ｒ１的阻值：Ｒ１＝ＵＩ１＝６Ｖ０．４Ａ＝１５Ω（３）电阻Ｒ２消耗的电功率：Ｐ２＝ＵＩ２＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ４．如图所示的电路，电源电压为６Ｖ且保持不变．滑动变阻器Ｒ２标有“１０Ω ２Ａ”的字样．滑动变阻器滑片Ｐ在最左端时，闭合开关Ｓ，通过电阻Ｒ１的电流为０．３Ａ．求：第４题图（１）电阻Ｒ１的阻值；（２）电路中的总电流．解：（１）由欧姆定律Ｉ＝ＵＲ得，Ｒ１＝Ｕ１Ｉ１＝６Ｖ０．３Ａ＝２０Ω（２）滑动变阻器滑片Ｐ在最左端时，流过滑动变阻器的电流：Ｉ２＝Ｕ２Ｒ２＝６Ｖ１０Ω＝０．６Ａ由并联电路的电流规律得电流的总电流：Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＝０．３Ａ＋０．６Ａ＝０．９Ａ５．如图所示的电路中，电源电压恒为９Ｖ，电阻Ｒ１为５Ω，Ｒ２为１０Ω．求闭合开关Ｓ后，（１）电流表类型二 家用电器类６．如图所示是一款新上市的全自动馒头机，它安装有扭力电机和面装置，可以模拟人手揉面．这款馒头机只需一键操控，即可完成混合食材、揉面、成型、发酵、升温、蒸制、焖烧手工馒头制作全过程，两个小时就能做出安全、放心、松软的“手工馒头”．根据下表所示相关数据，请你完成下列问题：（１）馒头机正常加热时，通过加热电阻的电流是多大？通电２ｍｉｎ加热电阻产生的热量是多少？（２）正常工作时，馒头机混合食材、揉面、成型时电机工作３０ｍｉｎ，发酵、升温、蒸制、焖烧时加热电阻工作１．５ｈ；请问正常状态下蒸一次馒头，该馒头机总共消耗的电能是多少ｋＷ·ｈ？（３）若在用电高峰期用该馒头机蒸馒头，实际电压只有２００Ｖ，计算此时馒头机的实际加热电功率（结果保留整数）额定电压加热功率电机功率２２０Ｖ８８０Ｗ１１０Ｗ第６题图解：（１）通过加热电阻的电流：Ｉ＝Ｐ热Ｕ＝８８０Ｗ２２０Ｖ＝４Ａ通电２ｍｉｎ加热电阻产生的热量：Ｑ＝Ｗ＝Ｐ热ｔ＝８８０Ｗ×２×６０ｓ＝１．０５６×１０５Ｊ（２）共同消耗的电能：Ｗ总＝Ｐ热ｔ热＋Ｐ电ｔ电＝８８０×１０－３ｋＷ×１．５ｈ＋１１０×１０－３ｋＷ×０．５ｈ＝１．３７５ｋＷ·ｈ（３）加热电阻的电阻值：Ｒ＝Ｕ２Ｐ热＝（２２０Ｖ）２８８０Ｗ＝５５Ω实际加热功率为：Ｐ热′＝Ｕ实２Ｒ＝（２００Ｖ）２５５Ω≈７２７Ｗ７．如图甲所示是多功能蒸气刷，它不仅具有传统熨斗的功能，其独特的毛刷设计可以去除灰尘、污渍，其电路原理图如图乙所示，正常工作时高温挡的电功率为９００Ｗ．求：（１）蒸气刷正常工作时，在高温挡状态下电路的总电流是多大？（２）若Ｒ２的阻值为８８Ω，则低温挡的电功率是多少？（３）若蒸气刷内装有初温为２５℃、０．２５Ｌ的水，需要经过多长时间能将水加热至沸腾？［假设在１个标准大气压下，ｃ水＝４．２×１０３Ｊ／ｋｇ·℃］第７题图解：（１）总电流Ｉ＝Ｐ高Ｕ＝９００Ｗ２２０Ｖ≈４．１Ａ（２）Ｒ２消耗的电功率Ｐ２＝Ｕ２Ｒ２＝（２２０Ｖ）２８８Ω＝５５０ＷＳ１闭合，Ｓ２断开，处于低温挡，此时Ｐ低＝Ｐ高－Ｐ２＝９００Ｗ－５５０Ｗ＝３５０Ｗ（３）０．２５Ｌ的水质量ｍ＝ρＶ＝１．０×１０３ｋｇ／ｍ３×０．２５×１０－３ｍ３＝０．２５ｋｇ将温度升高到１００℃时，吸收的热量Ｑ＝ｃｍΔｔ＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×０．２５ｋｇ×（１００℃－２５℃）＝７．８７５×１０４Ｊ加热时间ｔ＝ＱＰ＝７．８７５×１０４Ｊ９００Ｗ＝８７．５ｓ８．如图甲所示为一款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅的部分参数如下表所示．该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制．其部分简化电路如图乙所示，开关Ｓ１控制中央汤锅的加热，Ｓ２控制左右两侧的烧烤盘，Ｒ１为电加热丝，Ｒ０在加热板外侧，为调温电阻．第８题图额定电压额定功率２２０Ｖ烧烤盘汤锅左盘右盘加热保温８００Ｗ４００Ｗ１１００Ｗ（１）分析电路图可知，当开关Ｓ１接通，温控开关闭合时，汤锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态，在实际使用中，左右两侧的电热烧烤盘可以同时工作也可以独立工作，左右两侧的电热烧烤盘是 （选填“并联”或“串联”）的．（２）汤锅加热状态正常工作时，通过Ｒ１的电流为多少？一个标准大气压下，加热状态时，将汤锅中２ｋｇ水由２０℃加热到１００℃，用时１４ｍｉｎ，求该电热丝加热状态时的效率？（计算结果保留三位有效数字）［ｃ水＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］（３）若Ｒ０的电阻为５６Ω，则汤锅保温挡时１ｓ消耗的电能是多少？（１）加热 并联解：（２）汤锅加热状态正常工作时，电路为Ｒ１的简单电路，由Ｐ＝ＵＩ可得，通过Ｒ１的电流：Ｉ＝Ｐ加热Ｕ＝１１００Ｗ２２０Ｖ＝５Ａ水吸收的热量：Ｑ＝ｃ水ｍΔｔ＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝６．７２×１０５Ｊ由Ｐ＝Ｗｔ可得，消耗的电能：Ｗ＝Ｐ加热ｔ＝１１００Ｗ×１４×６０ｓ＝９．２４×１０５Ｊ该电热丝加热状态时的效率：η＝ＱＷ×１００％＝６．７２×１０５Ｊ９．２４×１０５Ｊ×１００％≈７２．７％（３）由Ｐ＝Ｕ２Ｒ可得Ｒ１的阻值：Ｒ１＝Ｕ２Ｐ加热＝（２２０Ｖ）２１１００Ｗ＝４４Ω汤锅处于保温状态时，温控开关断开，此时Ｒ０与Ｒ１串联，此时电路中的电流：Ｉ′＝ＵＲ１＋Ｒ０＝２２０Ｖ４４Ω＋５６Ω＝２．２Ａ则汤锅保温挡时１ｓ消耗的电能：Ｗ＝ＵＩ′ｔ＝２２０Ｖ×２．２Ａ×１ｓ＝４８４Ｊ９．长期以来，如何解决学生饮水问题一直倍受家长、学校、社会关注．为了学生们的饮水更健康，我市很多学校安装了ＸＸ牌节能直饮水机设备，如图甲所示．它有加热和保温两个工作状态，简化电路如图乙所示，直饮水机的额定电压为２２０Ｖ，其中Ｒ１、Ｒ２均为发热定值电阻，铭牌信息如下表所示．求：第９题图名称ＸＸ牌直饮水机电源２２０Ｖ／５０Ｈｚ加热功率３０２５Ｗ保温功率５５０Ｗ节能等级二级（１）加热状态下电路中的电流；（２）Ｒ１的电阻；（３）某用电高峰期，直饮水机１４ｍｉｎ可将５ｋｇ水从２０℃加热到１００℃，水吸收了１．６８×１０６Ｊ热量，且电热丝产生的热只有８０％被水吸收，求用电高峰期直饮水机处于保温状态时，Ｒ２两端电压．（结果保留为整数）解：（１）由题意和电路图可知，闭合Ｓ、Ｓ１，只有Ｒ２接入电路，直饮水机处于加热状态，则加热状态下电路中的电流Ｉ＝Ｐ热Ｕ额＝３０２５Ｗ２２０Ｖ＝１３．７５Ａ（２）加热状态下只有Ｒ２接入电路，则Ｒ２＝Ｕ额２Ｐ热＝（２２０Ｖ）２３０２５Ｗ＝１６Ω保温状态下电路总电阻Ｒ总＝Ｕ额２Ｐ保＝（２２０Ｖ）２５５０Ｗ＝８８Ω所以Ｒ１＝Ｒ总－Ｒ２＝８８Ω－１６Ω＝７２Ω（３）直饮水机的电功Ｗ＝Ｑ总＝Ｑ吸η＝１．６８×１０６Ｊ８０％＝２．１×１０６Ｊ实际电功率Ｐ加实＝Ｗｔ＝２．１×１０６Ｊ１４×６０ｓ＝２５００Ｗ由Ｐ加实＝Ｕ实２Ｒ２得Ｕ实＝Ｐ加实Ｒ槡２＝２５００Ｗ×１６槡Ω＝２００Ｖ用电高峰期直饮机转为保温状态时，Ｒ１、Ｒ２串联，且Ｕ实＝２００Ｖ，根据串联分压有Ｕ２Ｒ２＝Ｕ１Ｒ１＝Ｕ实－Ｕ２Ｒ１，代入数据有Ｕ２１６Ω＝２００Ｖ－Ｕ２７２Ω解得Ｕ２≈３６Ｖ１０．某电水壶（铭牌如下表所示）盛满水持续工作时，在额定电压下它的热效率为８０％，现将壶中加满初温为２０℃的水进行加热．在额定电压下工作时：（气压为标准大气压，［ρ水＝１×１０３ｋｇ／ｍ３，ｃ水＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），］电水壶的铭牌额定电压２２０Ｖ频 率５０Ｈｚ额定功率８００Ｗ容 积２Ｌ（１）将水加热至沸腾需要吸收的热量；（２）需要消耗的电能；（３）在用电高峰期，电压偏低，当只有电水壶工作时，电水壶工作６ｍｉｎ消耗电能０．０５ｋＷ·ｈ，求实际电压．（结果保留整数）解：（１）水的质量ｍ＝ρ水Ｖ＝１×１０３ｋｇ／ｍ３×２×１０－３ｍ３＝２ｋｇ水吸收的热量Ｑ吸＝ｃｍΔｔ＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝６．７２×１０５Ｊ（２）需要消耗的电能Ｗ＝Ｑ吸η＝６．７２×１０５Ｊ８０％＝８．４×１０５Ｊ（３）电热水壶正常工作时的电压Ｕ＝２２０Ｖ功率Ｐ＝８００Ｗ可得电热加热电阻Ｒ＝Ｕ２Ｐ＝（２２０Ｖ）２８００Ｗ＝６０．５Ω由题意可得，电热水壶６ｍｉｎ消耗的电能０．０５ｋＷ·ｈ热水壶的实际功率为Ｐ实＝Ｗｔ＝０．０５ｋＷ·ｈ０．１ｈ＝０．５ｋＷ＝５００Ｗ由Ｐ＝Ｕ２Ｒ可得，热水壶的实际电压为Ｕ实＝Ｐ实槡Ｒ＝５００Ｗ×６０．５槡Ω≈１７４Ｖ１１．如图甲所示为某品牌暖风机，它有吹冷风和吹热风两个挡位．部分参数如下表所示，图乙是其简化电路图．求：（１）电热丝Ｒ的阻值是多少？（２）若用此暖风机将房间里３０ｍ３、１５℃的空气加热到２６℃，空气吸收的热量为多少？［空气比热容为１×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），空气密度约为１．３ｋｇ／ｍ３］（３）若不计热量损失，把３０ｍ３、１５℃的空气加热到２６℃，暖风机需要工作多长时间？（结果保留整数）第１１题图额定电压２２０Ｖ热风功率１２９８Ｗ冷风功率８８Ｗ解：（１）吹热风时，电动机和电热丝并联，吹冷风时，只有电动机单独接入．电热丝的功率Ｐ１＝Ｐ热－Ｐ冷＝１２９８Ｗ－８８Ｗ＝１２１０Ｗ电热丝的阻值为Ｒ＝Ｕ２Ｐ１＝（２２０Ｖ）２１２１０Ｗ＝４０Ω（２）空气的质量ｍ＝ρＶ＝１．３ｋｇ／ｍ３×３０ｍ３＝３９ｋｇ吸收的热量Ｑ吸＝ｃ空气ｍ（ｔ－ｔ０）＝１×１０３Ｊ／（ｋｇ·°Ｃ）×３９ｋｇ×（２６℃－１５℃）＝４．２９×１０５Ｊ（３）因为不计热量损失，由Ｗ＝Ｑ吸，Ｗ＝Ｐｔ得ｔ＝ＷＰ＝Ｑ吸Ｐ１＝４．２９×１０５Ｊ１２１０Ｗ≈３５５ｓ类型三 动态电路类１２．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯Ｌ标有“１２Ｖ １２Ｗ”的字样，Ｒ２＝１２Ω．当所有开关都闭合时，电流表示数为１．２Ａ，这时灯Ｌ正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响）．求：第１２题图（１）电源电压；（２）电阻Ｒ１的阻值；（３）若将开关Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开，此时灯Ｌ实际消耗的功率是多少．解：（１）当所有开关都闭合时，Ｌ与Ｒ１并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压Ｕ＝ＵＬ＝１２Ｖ（２）当所有开关都闭合时，由Ｐ＝ＵＩ可得，通过灯泡的电流：ＩＬ＝ＰＬＵＬ＝１２Ｗ１２Ｖ＝１Ａ则通过Ｒ１的电流：Ｉ１＝Ｉ－ＩＬ＝１．２Ａ－１Ａ＝０．２ＡＲ１的阻值：Ｒ１＝ＵＩ１＝１２Ｖ０．２Ａ＝６０Ω（３）灯泡的电阻：ＲＬ＝ＵＬＩＬ＝１２Ｖ１Ａ＝１２Ω将开关Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２断开时，Ｌ与Ｒ２串联，所以，电路中的电流：Ｉ′＝ＵＲ２＋ＲＬ＝１２Ｖ１２Ω＋１２Ω＝０．５Ａ则灯Ｌ实际消耗的功率：ＰＬ＝（Ｉ′）２ＲＬ＝（０．５Ａ）２×１２Ω＝３Ｗ１３．如图所示，电源电压为１２Ｖ，电阻Ｒ１＝６Ω，只闭合开关Ｓ１时，电路中消耗的总功率为１２Ｗ；只闭合开关Ｓ２时，电流表的示数变为只闭合Ｓ１时的２３，求：（１）Ｒ２、Ｒ３的阻值是多少？（２）只闭合开关Ｓ１、Ｓ２时，通电１０ｓ电阻Ｒ２产第１３题图生的热量是多少？（３）电路中电功率的取值范围？解：（１）只闭合开关Ｓ１时，Ｒ１与Ｒ３串联，由Ｐ＝Ｕ２Ｒ１＋Ｒ３得：Ｒ３＝Ｕ２Ｐ－Ｒ１＝（１２Ｖ）２１２Ｗ－６Ω＝６Ω电路中电流Ｉ１＝ＵＲ１＋Ｒ３＝１２Ｖ６Ω＋６Ω＝１Ａ只闭合开关Ｓ２时，Ｒ２与Ｒ３串联，电路中电流Ｉ２＝２３Ｉ１＝２３×１Ａ＝２３Ａ由欧姆定律得：Ｉ２＝ＵＲ２＋Ｒ３即Ｒ２＝ＵＩ２－Ｒ３＝１２Ｖ２３Ａ－６Ω＝１２Ω（２）只闭合开关Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１和Ｒ２并联后与Ｒ３串联，Ｒ１与Ｒ２并联的等效电阻：Ｒ′＝Ｒ１Ｒ２Ｒ１＋Ｒ２＝６Ω×１２Ω６Ω＋１２Ω＝４Ω电路总电阻：Ｒ总＝Ｒ′＋Ｒ３＝４Ω＋６Ω＝１０ΩＲ３两端电压：Ｕ′＝Ｒ３Ｒ总Ｕ＝６Ω１０Ω×１２Ｖ＝７．２Ｖ所以Ｒ２两端电压：Ｕ″＝Ｕ－Ｕ′＝１２Ｖ－７．２Ｖ＝４．８Ｖ则Ｒ２产生热量Ｑ＝Ｗ＝Ｕ″２Ｒ２ｔ＝（４．８Ｖ）２１２Ω×１０ｓ＝１９．２Ｊ（３）由电路图分析可知当开关Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３都闭合时，电路总电阻最小，则Ｒｍｉｎ＝Ｒ′＝４Ω，所以Ｐｍａｘ＝Ｕ２Ｒｍｉｎ＝（１２Ｖ）２４Ω＝３６Ｗ只闭合开关Ｓ２时，电路总电阻最大，则Ｒｍａｘ＝Ｒ２＋Ｒ３＝１２Ω＋６Ω＝１８Ω所以Ｐｍｉｎ＝Ｕ２Ｒｍａｘ＝（１２Ｖ）２１８Ω＝８Ｗ则电路中电功率的取值范围为：８Ｗ～３６Ｗ１４．在如图所示的电路中，电源电压恒为４Ｖ，灯泡上标有“４Ｖ ２Ｗ”的字样（灯丝电阻不变）．当开关Ｓ１、Ｓ２都闭合，且滑动变阻器Ｒ２的滑片Ｐ在中点时，电流表示数为０．９Ａ，此时灯泡的功率为Ｐ１；当开关Ｓ１、Ｓ２都断开时，灯泡实际第１４题图消耗的功率为Ｐ２，且Ｐ２∶Ｐ１＝１∶４．求：（１）灯泡的额定电流；（２）滑动变阻器Ｒ２的最大阻值；（３）定值电阻Ｒ１的阻值．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡的额定电流：ＩＬ＝ＰＬＵＬ＝２Ｗ４Ｖ＝０．５Ａ（２）当开关Ｓ１、Ｓ２都闭合，且滑动变阻器Ｒ２的滑片Ｐ在中点时，Ｒ２与Ｌ并联，此时灯光正常发光，通过滑动变阻器的电流：Ｉ２＝Ｉ－ＩＬ＝０．９Ａ－０．５Ａ＝０．４Ａ由Ｉ＝ＵＲ可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：１２Ｒ２＝ＵＩ２＝４Ｖ０．４Ａ＝１０Ω，则Ｒ２＝２０Ω（３）灯泡的电阻：ＲＬ＝ＵＬＩＬ＝４Ｖ０．５Ａ＝８Ω当开关Ｓ１、Ｓ２都断开时，Ｒ２与Ｌ串联由灯泡的功率之比Ｐ２∶Ｐ１＝１∶４可得，此时灯泡的实际功率：Ｐ２＝１４Ｐ１＝１４×２Ｗ＝０．５Ｗ串联电路中各处的电流相等，由Ｐ＝Ｉ２Ｒ可得，电路中的电流：Ｉ′＝Ｐ２Ｒ槡Ｌ＝０．５Ｗ８槡Ω＝０．２５Ａ．电路的总电阻：Ｒ总＝ＵＩ′＝４Ｖ０．２５Ａ＝１６Ω串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则Ｒ１＝Ｒ总－ＲＬ＝１６Ω－８Ω＝８Ω１５．如图所示，电源电压保持不变，Ｒ１为定值电阻，Ｒ２为标有“２０Ω ２Ａ”字样的滑动变阻器．只闭合开关Ｓ１，滑动变阻器滑片Ｐ位于中点时，电压表示数为Ｕ１，Ｒ１消耗的功率为０．８Ｗ；将滑片Ｐ滑到最左端时，闭合开关Ｓ１、Ｓ２，电压表求数为Ｕ２，且Ｕ１∶Ｕ２＝１∶３，求：第１５题图（１）Ｒ１的电阻；（２）电源电压；（３）电路消耗最大，最小电功率之比．解：（１）因电压表始终测的都是Ｒ１两端的电压，则两次通过Ｒ１的电流之比为Ｉ１∶Ｉ２＝１∶３，电源电压不变，故有Ｉ１×（Ｒ１＋Ｒ２２）＝Ｉ２Ｒ１，其中Ｒ２＝２０Ω，Ｉ２＝３Ｉ１，联立可以解出Ｒ１＝５Ω（２）由题意知，当只闭合开关Ｓ１，滑片Ｐ位于中点时，Ｒ１消耗的电功率为０．８Ｗ，由Ｐ＝Ｉ２Ｒ可得Ｉ１＝Ｐ１Ｒ槡１＝０．８Ｗ５槡Ω＝０．４Ａ电源电压Ｕ＝Ｉ１（Ｒ１＋Ｒ２２）＝０．４Ａ×（５Ω＋２０２Ω）＝６Ｖ（３）闭合开关Ｓ１、Ｓ２，将滑片Ｐ滑到最左端时，电路电流为Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＝ＵＲ１＋ＵＲ２＝６Ｖ５Ω＋６Ｖ２０Ω＝１．５Ａ电路消耗的最大功率为Ｐ最大＝ＵＩ＝６Ｖ×１．５Ａ＝９Ｗ只闭合开关Ｓ１滑动变阻器滑片Ｐ位于最右端时，电路消耗的最小功率为Ｐ最小＝Ｕ２Ｒ１＋Ｒ２＝（６Ｖ）２５Ω＋２０Ω＝１．４４Ｗ，则电路消耗的最大功率和最小功率之比为２５∶４１６．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻Ｒ１、Ｒ２的阻值分别为１０Ω和２０Ω，只闭合开关Ｓ，将滑片Ｐ移到中点，电压表示数为４Ｖ，电阻Ｒ１的功率为Ｐ１，闭合开关Ｓ、Ｓ１，滑片移至某一点，电压表示数变为６Ｖ，电阻Ｒ２的功率为Ｐ２，第１６题图若Ｐ１∶Ｐ２＝８∶１．求：（１）电源电压；（２）滑动变阻器的最大电阻；（３）电路消耗的最大电功率．解：（１）由电路图可知，只闭合开关Ｓ，Ｒ１两端的电压Ｕ１＝Ｕ－Ｕ滑＝Ｕ－４Ｖ则电阻Ｒ１消耗的功率：Ｐ１＝Ｕ１２Ｒ１＝（Ｕ－４Ｖ）２１０Ω闭合开关Ｓ、Ｓ１，滑片移至某一点，电阻Ｒ２消耗的功率Ｐ２＝Ｕ２２Ｒ２＝（Ｕ－６Ｖ）２２０Ω则Ｐ１∶Ｐ２＝（Ｕ－４Ｖ）２１０Ω∶（Ｕ－６Ｖ）２２０Ω＝８∶１解得Ｕ＝１６３（舍去）、Ｕ＝８Ｖ（２）只闭合Ｓ，将滑片Ｐ移到中点时，因串联电路中各处的电流相等故电路电流Ｉ＝Ｕ－Ｕ滑Ｒ１＝Ｕ滑Ｒ滑ｍａｘ２即８Ｖ－４Ｖ１０Ω＝４ＶＲ滑ｍａｘ２，Ｒ滑ｍａｘ＝２０Ω（３）闭合Ｓ、Ｓ１，滑片移到最左端，Ｒ１与Ｒ２并联，电路总电阻最小，电路消耗的总功率最大此时，电路中的总电阻Ｒ并＝Ｒ１Ｒ２Ｒ１＋Ｒ２＝１０Ω×２０Ω１０Ω＋２０Ω＝２０３Ω电路消耗的最大功率Ｐ大＝Ｕ２Ｒ并＝（８Ｖ）２２０３Ω＝９．６Ｗ类型四 力电综合类１７．在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理如图甲所示，压力传感器Ｒ的电阻值会随所受压力大小发生变化，图像如图乙所示．电压表的示数可反映出打击力的大小．已知电阻Ｒ０＝１２０Ω，压力传感器表面能承受的最大压力４０００Ｎ．若在某次游戏过程中，游客用２０００Ｎ的力击中装置，此时电压表的示数为１．５Ｖ．设电源电压恒定不变．求：（１）电源电压是多少？（２）当装置Ａ不受打击力作用时，电压表的示数是多少？（３）不受打击时，该设备１小时耗电多少？第１７题图解：（１）用２０００Ｎ的力击中装置时压力传感器的电阻Ｒ＝３６０Ω，电压表的示数为１．５ＶＲ两端的电压Ｕ＝ＩＲ＝１．５Ｖ１２０Ω×３６０Ω＝４．５Ｖ则电源电压Ｕ源＝Ｕ０＋Ｕ＝１．５Ｖ＋４．５Ｖ＝６Ｖ（２）不受打击时，Ｒ不＝６００Ω电路中的总电阻Ｒ总＝Ｒ０＋Ｒ不＝１２０Ω＋６００Ω＝７２０Ω电压表的示数Ｕ′＝Ｉ′Ｒ０＝６Ｖ７２０Ω×１２０Ω＝１Ｖ（３）Ｗ＝Ｕ源Ｉ′ｔ＝６Ｖ×６Ｖ７２０Ω×１×３６００ｓ＝１８０Ｊ１８．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋６楼，放学后乘电梯回家．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点Ｋ与静触点Ａ接触，闭合开关Ｓ，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点Ｋ与静触点Ｂ接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关Ｓ，电动机也不工作．在控制电路中，已知电源电压Ｕ＝６Ｖ，保护电阻Ｒ１＝１００Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）Ｒ２的阻值随压力Ｆ大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．（１）若小明的体重为４００Ｎ，他站在静止的电梯上，脚与电梯地面的总接触面积为０．０４ｍ２，则此时小明对电梯地面的压强为多少？（２）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为１０ｍＡ，则此时电梯载重为多少？（３）若电磁铁线圈电流达到２０ｍＡ时，刚好接触静触点Ｂ，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为１０００ｋｇ的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ）第１８题图解：（１）小明对电梯地面的压力Ｆ＝Ｇ＝４００Ｎ小明对电梯地面的压强ｐ＝ＦＳ＝４００Ｎ０．０４ｍ２＝１×１０４Ｐａ（２）电路总电阻Ｒ＝ＵＩ＝６Ｖ１０ｍＡ＝６Ｖ０．０１Ａ＝６００Ω根据串联电路电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值Ｒ２＝Ｒ－Ｒ１＝６００Ω－１００Ω＝５００Ω由题图乙可知此时压敏电阻所受的压力为Ｆ１＝６×１０３Ｎ故此时电梯载重为Ｇ＝Ｆ１＝６×１０３Ｎ（３）电梯厢内站立总质量为１０００ｋｇ的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即Ｆ２＝Ｇ′＝ｍｇ＝１０００ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝１０４Ｎ由题图乙可知，当压力Ｆ２＝１０４Ｎ时，对应的压敏电阻阻值Ｒ２′＝１００Ω因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以控制电路中的电流Ｉ′＝ＵＲ１＋Ｒ２′＝６Ｖ１００Ω＋１００Ω＝０．０３Ａ＝３０ｍＡ因为３０ｍＡ＞２０ｍＡ，所以此时电梯超载１９．如图乙是电子秤的工作原理图．电子秤的示数表是由电流表改装的，Ｒ１是一根长６ｃｍ、阻值１５Ω的均匀电阻丝．电源电压为３Ｖ，滑片在ａ点时，电流表示数为０．２Ａ；在ｂ端时，电流表示数为０．６Ａ．弹簧ｃ受到压力Ｆ与压缩量ΔＬ的关系如图丙所示．（挂钩的重力不计，不称重物时滑片Ｐ刚好在电阻丝的最上端，所称物重最大时Ｐ在ｂ端．）求：（１）电阻Ｒ２的阻值；（２）当滑片在ａ点时，重物的质量；（３）当物体质量为４ｋｇ时，电流表的示数．第１９题图解：（１）当滑片在ｂ端时，只有Ｒ２接入电路，则Ｒ２＝ＵＩｂ＝３Ｖ０．６Ａ＝５Ω（２）当滑片在ａ端时，则：Ｒ总＝ＵＩａ＝３Ｖ０．２Ａ＝１５Ω则Ｒ１′＝Ｒ总－Ｒ２＝１５Ω－５Ω＝１０Ω则弹簧的压缩量ΔＬ＝Ｒ１－Ｒ１′Ｒ１×Ｌ，则ΔＬ＝１５Ω－１０Ω１５Ω×６ｃｍ＝２ｃｍ结合图丙知重物的重力Ｇ＝２０Ｎ则ｍ＝Ｇｇ＝２０Ｎ１０Ｎ／ｋｇ＝２ｋｇ（３）同理可得ｍ′＝４ｋｇ时，则ΔＬ′＝４ｃｍ此时Ｒ１接入电路的电阻Ｒ１″＝Ｌ－ΔＬ′Ｌ×Ｒ１＝６ｃｍ－４ｃｍ６ｃｍ×１５Ω＝５Ω则Ｉ＝ＵＲ１″＋Ｒ２＝３Ｖ５Ω＋５Ω＝０．３Ａ２０．某水果自动筛选装置如图甲所示，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除．其原理如图乙所示，Ｒ为压敏电阻，Ａ、Ｂ两点间接入定值电．当传送带上的水果经过检测点时，使压阻Ｒ０敏电阻Ｒ的阻值发生变化．ＡＢ间的定值电阻两端的电压也随之发生改变，当Ｕ≤３Ｖ时，ＡＢ机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能．换用不同的定值电可以筛选出不同质量标准的水果．己知：阻Ｒ０电源电压恒为１５Ｖ，Ｒ＝２０Ω，压敏电阻Ｒ的０阻值随压力变化关系如图丙所示．求：第２０题图（１）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多少？（２）当机械装置启动时，水果对压敏电阻的压力小于多少Ｎ时，水果将被推出传送带？（３）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？解：（１）由图丙可知，当检测点上没有水果时，Ｒ＝１００Ω因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流Ｉ总＝ＵＲ＋Ｒ０＝１５Ｖ１００Ω＋２０Ω＝０．１２５Ａ（２）当Ｕ０＝３Ｖ时，电路中的电流Ｉ１＝Ｉ０＝Ｕ０Ｒ０＝３Ｖ２０Ω＝０．１５Ａ因为串联电路中总电压等于各分电压之和，压敏电阻两端的电压Ｕ１＝Ｕ－Ｕ０＝１５Ｖ－３Ｖ＝１２Ｖ压敏电阻的阻值Ｒ１＝Ｕ１Ｉ１＝１２Ｖ０．１５Ａ＝８０Ω由图丙可知Ｆ＝Ｇ＝０．５Ｎ因此当水果对压敏电阻的压力小于０．５Ｎ时，水果将被推出传送带（３）Ｒ的电功率Ｐ＝（Ｕ－Ｕ０′）Ｉ＝（Ｕ－ＩＲ０）Ｉ＝１５Ｉ－２０Ｉ２＝－５（２Ｉ－３４）２＋４５１６利用求极值公式，可知当Ｉ＝０．３７５Ａ时，Ｐ有最大值此时电压表的示数Ｕ０′＝ＩＲ０＝０．３７５Ａ×２０Ω＝７．５Ｖ则Ｒ′＝Ｕ－Ｕ０′Ｉ＝１５Ｖ－７．５Ｖ０．３７５Ａ＝２０Ω由题图丙可知，当Ｒ′＝２０Ω时，传送带上的压力Ｆ′＝５Ｎ物体对传送带的压力等于物体的重力，物体的质量ｍ＝Ｇｇ＝５Ｎ１０Ｎ／ｋｇ＝０．５ｋｇ。
高中物理经典题库-电学计算题63个
电学计算题集粹（63个）图3-872．如图3-88中电路的各元件值为：Ｒ１＝Ｒ２＝10Ω，Ｒ３＝Ｒ４＝20Ω，Ｃ＝300μＦ，电源电动势＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷开关Ｓ开始时接通触点2，求：图3-88（1）当开关Ｓ从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容Ｃ所带电量．（2）若开关Ｓ从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻Ｒ１的电量．3．光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的Ｌ形滑板（平面部分足够长），质量为4ｍ，距滑板的Ａ壁为Ｌ１距离的Ｂ处放有一质量为ｍ，电量为＋ｑ的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为Ｅ的匀强电场中．初始时刻，滑块与物体都静止，试问：图3-89图3-90图3-91图3-928．有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长Ｌ＝0．20ｍ的正方形，其电场强度为Ｅ＝4×10５Ｖ／ｍ，磁感强度Ｂ＝2×10－2Ｔ，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为ｍ／ｑ＝4×10－10ｋｇ／Ｃ的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示，图3-93图3-9411．如图3-96所示，在ｘＯｙ平面内有许多电子（每个电子质量为ｍ，电量为ｅ）从坐标原点Ｏ不断地以相同大小的速度ｖ０沿不同的方向射入第Ⅰ象限．现加上一个垂直于ｘＯｙ平面的磁感强度为Ｂ的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于ｘ轴向ｘ轴正方向运动，试求出符合该条件的磁场的最小面积．图3-9612．如图3-97所示的装置，Ｕ1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为ｌ，两板间距离为ｄ．一个质量为ｍ、带电量为－ｑ的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度ｖ０水平射入两板中，若在两水平金属板间加一电压Ｕ２，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端ｌ／4处．为使带电质点经Ｕ１加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．图3-97图3-9815．矩形线圈Ｍ、Ｎ材料相同，导线横截面积大小不同，Ｍ粗于Ｎ，Ｍ、Ｎ由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为Ｂ的匀强场区（线圈平面与Ｂ垂直如图3-99所示），Ｍ、Ｎ同时离开磁场区，试列式推导说明．图3-10017．如图3-101所示，两根相距为ｄ的足够长的平行金属导轨位于水平的ｘｙ平面内，一端接有阻值为Ｒ的电阻．在ｘ＞0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场，磁感强度Ｂ随ｘ的增大而增大，Ｂ＝ｋｘ，式中的ｋ是一常量，一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动，当ｔ＝0时位于ｘ＝0处，速度为ｖ０，方向沿ｘ轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力Ｆ作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为ａ，方向沿ｘ轴的负方向．设除外接的电阻Ｒ外，所有其它电阻都可以忽略．问：图3-101图3-102（1）物块所带电荷的性质；（2）匀强电场的场强大小．19．（1）设在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为Ｌ的通电导线，单位长度导线中有ｎ个自由电荷，每个电荷的电量为ｑ，每个电荷定向移动的速率为ｖ，试用通过导线所受的安掊力等于运动电荷所受洛伦兹力的总和，论证单个运动电荷所受的洛伦兹力ｆ＝ｑｖＢ．图3-104图3-105图3-106 图3-10725．如图3-107所示，在绝缘的水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20ｃｍ，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9Ω，在两环的最高点ａ和ｂ之间接有一个内阻为0．5Ω的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的磁感强度为3．46×10－1Ｔ的匀强磁场．一根长度等于两环间距，质量为10ｇ，电阻为1．5Ω的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的磨擦，当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角均为θ＝60°时，棒刚好静止不动，试求电源的电动势（取ｇ＝10ｍ／ｓ2）．26．利用学过的知识，请你设计一个方案想办法把具有相同动能的质子和α粒子分开．要说出理由和方法．27．如图3-108所示是一个电子射线管，由阴极上发出的电子束被阳极Ａ与阴极K间的电场加速，从阳极Ａ上的小孔穿出的电子经过平行板电容器射向荧光屏，设Ａ、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两极板间除有电场外，还有一均匀磁场，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，极板长度为ｄ，极板到荧光屏的距离为Ｌ，设电子电量为ｅ，质量为ｍ．问图3-108（1）电容器两极板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏Ｓ上的Ｏ点；（2）去掉两极板间电场，电子束仅在磁场力作用下向上偏转，射在荧光屏Ｓ上的Ｄ点，求Ｄ到Ｏ点的距离ｘ．28．如图3-109所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为Ｌ＝1ｍ，质量ｍ＝0．1ｋｇ的导体棒ａｂ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻Ｒ＝1Ω，磁感强度Ｂ＝1Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下上升ｈ＝3．8ｍ时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Ｑ＝2Ｊ．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7Ｖ和1Ａ，电动机的内阻ｒ＝1Ω．不计一切摩擦，ｇ取10ｍ／ｓ2．求：图3-109图3-110 图3-111图3－109 图3－11034．普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的．磁头结构如图3－110所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟场声器相连．磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁．微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化．扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化．根据学过的知识，把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来．35．一带电粒子质量为ｍ、带电量为ｑ，认为原来静止．经电压Ｕ加速后，垂直射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力运动，导出它形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据．36．如图3－111所示，有Ａ、Ｂ、Ｃ三个接线柱，Ａ、Ｂ间接有内阻不计、电动势为5Ｖ的电源，手头有四个阻值完全相同的电阻，将它们适当组合，接在Ａ、Ｃ和Ｃ、Ｂ间，构成一个回路，使Ａ、Ｃ间电压为3Ｖ，Ｃ、Ｂ间电压为2Ｖ，试设计两种方案，分别画在（ａ）、（ｂ）中．图3－111 图3－112图3－113 图3－114 图3－115图3－116 图3－117 图3－118图3－119 图3－12045．如图3－120所示，直线ＭＮ左边区域存在磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．由导线弯成的半径为Ｒ的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与ＭＮ的切点Ｏ在该平面内转动．现让环以角速度ω顺时针转动，试求（1）环在从图示位置开始转过半周的过程中，所产生的平均感应电动势大小；（2）环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）大小随时间变化的表达式；（3）图3－121是环在从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）随时间变化的图象，其中正确的是图．图3－12146．如图3－122所示，足够长的Ｕ形导体框架的宽度ｌ＝0.5ｍ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成α＝37°角，磁感强度Ｂ＝0.8Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为ｍ＝0.2ｋｇ、有效电阻Ｒ＝2Ω的导体棒ＭＮ垂直跨放在Ｕ形框架上．该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿架框下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为Ｑ＝2Ｃ．求：（1）导体棒做匀速运动时的速度；（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功（ｓｉｎ37°＝0.6，ｃｏｓ37°＝0.8，ｇ＝10ｍ／ｓ2）．图3－122 图3－123 图3－124图3－125 图3－126 图3－127图3－128 图3－12953．如图3－129所示，在半径为Ｒ的绝缘圆筒内有磁感强度为Ｂ的匀强磁场，方向垂直纸面向里，圆筒正下方有小孔Ｃ与平行金属板M、N相通．两板间距离为ｄ，与电动势为的电源连接，一带电量为－ｑ、质量为ｍ的带电粒子，开始时静止于Ｃ点正下方紧靠N板的Ａ点，经电场加速后从Ｃ点进入磁场，并以最短的时间从Ｃ点射出．已知带电粒子与筒壁的碰撞是弹性碰撞．求：（1）筒内磁场的磁感强度大小；（2）带电粒子从Ａ点出发至从Ｃ点射出所经历的时间．54．如图3－130所示，在垂直ｘＯｙ坐标平面方向上有足够大的匀强磁场区域，其磁感强度Ｂ＝1Ｔ，一质量为ｍ＝3×10－16ｋｇ、电量为ｑ＝＋1×10－8Ｃ的质点（其重力忽略不计），以ｖ＝4×106ｍ／ｓ速率通过坐标原点Ｏ，之后历时4π×10－8ｓ飞经ｘ轴上Ａ点，试求带电质点做匀速圆周运动的圆心坐标，并在坐标系中画出轨迹示意图．图3－130 图3－131 图3－132图3－13358．如图3－134所示的电路中，4个电阻的阻值均为Ｒ，Ｅ为直流电源，其内阻可以不计，没有标明正负极．平行板电容器两极板间的距离为ｄ．在平行板电容器两极板间有一质量为ｍ、电量为ｑ的带电小球．当开关Ｓ闭合时，带电小球静止在两极板间的中点Ｏ上．现把开关Ｓ打开，带电小球便往平行板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化，碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带电量恰好刚能使它运动到平行板电容器的另一极板．求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷．图3－13459．如图3－135甲所示，两块平行金属板，相距为ｄ，加上如图3－135乙所示的方波形电压，电压的最大值为Ｕ，周期为Ｔ，现有一离子束，其中每个粒子的带电量为ｑ，从与两板等距处沿与板平行的方向连续地射入，设粒子通过平行板所用的时间为Ｔ（和电压变化的周期相同），且已知所有的粒子最后都可以通过两板间的空间而打在右端的靶上，试求粒子最后打在靶上的位置范围（即与Ｏ′的最大距离和最小距离），不计重力的影响．图3－13560．一质量为ｍ、带电量为ｑ的粒子以速度ｖ0从Ｏ点沿ｙ轴正方向射入磁感强度为Ｂ的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．粒子飞出磁场区域后，从ｂ处穿过ｘ轴，速度方向与ｘ轴正方向夹角为30°，如图3－136所示．带电粒子重力忽略不计．试求：（1）圆形磁场区域的最小面积．（2）粒子从Ｏ进入磁场区到达ｂ点所经历的时间及ｂ点的坐标．图3－136 图3－137图3－138 图3－139参考解答1．解：电容器两端电压ＵＣ＝Ｑ／Ｃ＝6Ｖ，Ｒ４／Ｒ５＝Ｕ４／（－Ｕ４），∴Ｕ４＝8Ｖ．若Ｕ１＝6＋8＝14Ｖ，则有Ｕ１／（－Ｕ１）＝Ｒ１／Ｒ２，∴Ｒ２＝7．14Ω．若Ｕ′１＝8－6＝2Ｖ，则有Ｕ′／（－Ｕ′１）＝Ｒ１／Ｒ２，∴Ｒ２＝110Ω．2．解：（1）接通1后，电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４串联，有Ｉ＝／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＝0．1Ａ．电容器两端电压ＵＣ＝Ｕ３＋Ｕ４＝Ｉ（Ｒ３＋Ｒ４）＝4Ｖ．电容器带电量Ｑ＝ＣＵＣ＝1．2×10－３Ｃ．（2）开关再接通2，电容器放电，外电路分为Ｒ１、Ｒ２和Ｒ３、Ｒ４两个支路，通过两支路的电量分别为Ｉ１ｔ和Ｉ２ｔ，Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２；Ｉ１与Ｉ２的分配与两支路电阻成反比，通过两支路的电量Ｑ则与电流成正比，故流经两支路的电量Ｑ12和Ｑ34与两支路的电阻成反比，即Ｑ12／Ｑ34＝（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝40／20＝2，Ｑ12＋Ｑ34＝Ｑ＝1．2×10－3Ｃ，所以Ｑ12＝2Ｑ／3＝0．8×10－3Ｃ．4．带电粒子经电压Ｕ加速后速度达到ｖ，由动能定理，得ｑｕ＝（1／2）ｍｖ２．带电粒子以速度ｖ垂直射入匀强磁场Ｂ中，要受到洛伦兹力ｆ的作用，∵ｆ⊥ｖ，ｆ⊥Ｂ，∴带电粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力ｆ就是使带电粒子做匀速圆周运动的向心力，洛伦兹力为ｆ＝ｑｖＢ，根据牛顿第二定律，有ｆ＝ｍｖ２／Ｒ，式中Ｒ为圆半径．带电粒子做匀速圆周运动的周期Ｔ为Ｔ＝2πＲ／ｖ＝2πｍ／ｑＢ，在一个周期的时间内通过轨道某个截面的电量为ｑ，则形成环形电流的电流强度Ｉ＝Ｑ／ｔ＝ｑ／Ｔ＝ｑ２Ｂ／2πｍ．5．（1）稳定时球内电子不做定向运动，其洛伦兹力与电场力相平衡，有Ｂｅｖ＝Ｅｅ，∴Ｅ＝Ｂｖ，方向竖直向下．（2）球的最低点与最高点之间的电势差最大Ｕｍａｘ＝Ｅｄ＝Ｅ×2ｒ＝2Ｂｖｒ．6．解：（1）对Ｂ物体：ｆＢ＋Ｎ＝ｍｇ，当Ｂ速度最大时，有Ｎ＝0，即ｖｍａｘ＝ｍｇ／Ｂｑ＝10ｍ／ｓ．（2）Ａ、Ｂ系统动量守：Ｍｖ０＝Ｍｖ＋ｍｖｍａｘ，∴ｖ＝13．5ｍ／ｓ，即为Ａ的最小速度．（3）Ｑ＝ΔＥ＝（1／2）Ｍｖ０２－（1／2）Ｍｖ２－（1／2）ｍｖｍａｘ２＝8．75Ｊ．7．解：设小球带电荷量为ｑ，电场的电场强度为Ｅ，弹簧的劲度系数为ｋ．在小球处于平衡位置时，弹簧伸长量为ｘ０．ｋｘ０＝ｑＥ．①当小球向右移动ｘ，弹簧总伸长为ｘ０＋ｘ，以向右为正，小球所受合外力Ｆ合＝ｑＥ－ｋ（ｘ０＋ｘ），②解①、②得Ｆ合＝－ｋｘ．由此可知：小球离开平衡位置，所受到合外力总指向平衡位置，与相对于平衡位置的位移成正比，所以小球所做的运动为简谐运动．图17偏离距离为ｙ２′＝（1／2）ａｔ２＝0．05ｍ．离开电场后离子做匀速直线运动，总的偏离距离ｙ′＝ｙ２′＋Ｄｔｇθ′＝0．25ｍ，ａ、ｂ间的距离＝0．53ｍ．9．解：（1）设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为ｒ，周期为Ｔ．Ｔ＝2πｍ／Ｂｑ＝（π／2）×10－３ｓ，ｔ恰为半个周期．磁场改变一次方向，ｔ时间内粒子运动半个圆周．由ｑＵ＝（1／2）ｍｖ２和ｒ＝ｍｖ／Ｂｑ，解得ｒ＝0．5ｍ，可见ｓ＝6ｒ．加速电压200Ｖ时，带电粒子能与中性粒子碰撞．（2）如图18所示图18（3）带电粒子与中性粒子碰撞的条件是：ＰＱ之间距离ｓ是2ｒ的整数ｎ倍，且ｒ≤Ｄ／2，ｎ最小为2，即ｒ′＝0．75ｍ．由ｒ′＝ｍｖ′／Ｂｑ和ｑＵｍａｘ＝（1／2）ｍｖ′２，解得Ｕｍａｘ＝450Ｖ．11．解：所有电子均在匀强磁场中做半径Ｒ＝ｍｖ２／（Ｂｅ）的匀速圆周运动，沿ｙ轴正方向射入的电子须转过1／4圆周才能沿ｘ轴正方向运动，它的轨迹可当作该磁场的上边界ａ（如图19所示），图19其圆的方程为：（Ｒ－ｘ）２＋ｙ２＝Ｒ２．沿与ｘ轴成任意角α（90°＞α＞0°）射入的电子转过一段较短的圆弧ＯＰ（其圆心为Ｏ′）运动方向亦可沿ｘ轴正方向，设Ｐ点坐标为（ｘ，ｙ），因为ＰＯ′必定垂直于ｘ轴，可得方程：ｘ２＋（Ｒ－ｙ）２＝Ｒ２，此方程也是一个半径为Ｒ的圆，这就是磁场的下边界ｂ．该磁场的最小范围应是以上两方程所代表的两个圆的交集，其面积为Ｓｍｉｎ＝2（（πＲ２／4）－（Ｒ２／2））＝（（π－2）／2）（ｍｖ０）２／（Ｂｅ）２．12．当两金属板间加电压Ｕ２、上板为正时，对质点有Ｕ２ｇ／ｄ＝ｍｇ，①下板为正时：（Ｕ２ｑ／ｄ）＋ｍｇ＝ｍａ，②由①②解出：ａ＝2ｇ．③带电质点射到下板距左端（1／4）ｌ处，在竖直方向做匀加速直线运动．ｄ／2＝（1／2）ａｔ１２，④ｔ１＝ｌ／4ｖ０，⑤为使带电质点射出金属板，质点在竖直方向运动应有ｄ／2＞（1／2）ａ′ｔ２2，ｔ２＝ｌ／ｖ０．⑥ａ′是竖直方向的加速度，ｔ２是质点在金属板间运动时间，由③、④、⑤、⑥、⑦解出ａ′＜ｇ／8．⑧若ａ′的方向向上则两金属板应加电压为Ｕ′、上板为正，有（Ｕ′ｑ／ｄ）－ｍｇ＝ｍａ′．⑨若ａ′的方向向下则两极间应加电压为Ｕ″、上板为正，有ｍｇ－（Ｕ″ｑ／ｄ）＝ｍａ′．（10）由⑧、⑨、（10）解出：Ｕ′＜（9／8）Ｕ２，Ｕ″＞（7／8）Ｕ２．为使带电质点能从两板间射出，两板间电压Ｕ始终应上板为正，（9／8）Ｕ２＞Ｕ＞（7／8）Ｕ２．13．解：（1）依题意输电电线上的功率损失为：Ｐ损＝4800／24＝200ｋＷ．则输电效率η＝（Ｐ－Ｐ损）／Ｐ＝（500－200）／500＝60％．∵Ｐ损＝Ｉ2Ｒ线，又∵Ｐ＝ＩＵ，∴Ｒ线＝Ｐ损／（Ｐ／Ｕ）2＝（200×1000）／（500×1000／6000）2＝28．8Ω．（2）设升压至Ｕ′可满足要求，则输送电流Ｉ′＝Ｐ／Ｕ′＝（500000／Ｕ′）Ａ．输电线上损失功率为Ｐ损′＝Ｉ′2Ｒ线＝Ｐ×2％＝10000Ｗ，则有（500000／Ｕ′）2×Ｒ线＝10000Ｗ，得Ｕ′＝6＝2．68×10４Ｖ．7201014．解：处于磁场中的金属条切割磁感线的线速度为ｖ＝（Ｄ／2）ω，产生的感应电动势为＝Ｂｌｖ＝（Ｄ／2）Ｂｌω．通过切割磁感线的金属条的电流为Ｉ＝／（Ｒ＋（Ｒ／（ｎ－1））＝（ｎ－1）ＢｌωＤ／2ｎＲ．磁场中导体受到的安培力为Ｆ＝ＢＩｌ，克服安培力做功的功率为Ｐ安＝Ｆｖ＝（1／2）ＦωＤ，电动机输出的机械功率为Ｐ＝Ｐ安／η，联立以上各式解出Ｐ＝（ｎ－1）Ｂ２ｌ２ω２Ｄ２／4ｎηＲ．16．解：由于带负电的质点Ａ所受的电场力与场强方向相反，而带正电的质点Ｂ所受的电场力与场强方向相同，因此，Ａ做匀减速直线运动而Ｂ做匀加速直线运动．由于Ａ的初速度ｖＡｏ比Ｂ的ｖＢｏ大，故在初始阶段Ａ的速度ｖＡ比Ｂ的ｖＢ大，Ａ的位移ｓＡ比Ｂ的ｓＢ大，且Ａ、Ｂ间的速度差ｖＡ－ｖＢ逐渐减小，而Ａ、Ｂ间的距离ｓＡ－ｓＢ逐渐增大．但过了一段时间后，Ｂ的速度就超过了Ａ的速度，Ａ、Ｂ的距离ｓＡ－ｓＢ就开始逐渐减小，转折的条件是两者的速度相等，即ｖＡ＝ｖＢ，①此时Ａ、Ｂ间的距离ｓＡ－ｓＢ最大．以ｔ１表示发生转折的时刻，则由运动学公式得到ｖＡｏ－ａｔ１＝ｖＢｏ＋ａｔ１，②Ａ、Ｂ间的最大距离为Δｓｍａｘ＝（ｖＡｏｔ１－（1／2）ａｔ１2）－（ｖＢｏｔ１＋（1／2）ａｔ１2）＝（ｖＡｏ－ｖＢｏ）ｔ１－ａｔ１2，③由牛顿定律和题给条件可知，②、③式中质点Ａ、Ｂ的加速度ａ＝ｑＥ／ｍ＝0．20ｍ／ｓ2．④由②、③、④式解得发生转折的时刻是ｔ１＝2ｓ，Ａ、Ｂ间的最大距离Δｓｍａｘ＝0．8ｍ．当发生转折后，即在ｔ＞ｔ１时，由于Ｂ的速度ｖＢ比Ａ的ｖＡ大，Ａ、Ｂ间的距离ｓＡ－ｓＢ就逐渐减小．以ｔ２表示Ａ、Ｂ间的距离ｓＡ－ｓＢ减小到零的时刻，则由运动学公式得到ｖＡｏｔ２－（1／2）ａｔ２２＝ｖＢｏｔ２＋（1／2）ａｔ２2．解得Ａ、Ｂ间的距离ｓＡ－ｓＢ减小到零的时刻为ｔ２＝4ｓ．当ｔ＞ｔ２时，由于此时Ｂ的速度ｖＢ比Ａ的ｖＡ大，故随着时间的消逝，Ａ、Ｂ间的距离ｓＢ－ｓＢ将由零一直增大，有可能超过0．8ｍ．结合上述就得出结论：当Ａ、Ｂ间的距离Δｓ小于0．8ｍ时，Ａ可能在前，Ｂ也可能在前，即单由Ａ、Ｂ间的距离无法判断Ａ、Ｂ中那个在前；当Ａ、Ｂ间的距离Δｓ大于0．8ｍ时，Ａ一定在后，Ｂ一定在前，即单由Ａ、Ｂ间的距离Δｓ就可以判断Ｂ在前．17．解：（1）金属杆在导轨上先是向右做加速度为ａ的匀减速直线运动，运动到导轨右方最远处速度为零．然后，又沿导轨向左做加速度为ａ的匀加速直线运动．当过了原点Ｏ后，由于已离开了磁场区，故回路中不再有感应电流．因而该回路中感应电流持续的时间就等于金属杆从原点Ｏ向右运动到最远处，再从最远处向左运动回到原点Ｏ的时间，这两段时间是相等的．以ｔ１表示金属杆从原点Ｏ到右方最远处所需的时间，则由运动学公式得ｖ０－ａｔ１＝0，由上式解出ｔ1，就得知该回路中感应电流持续的时间Ｔ＝2ｖ０／ａ．（2）以ｘ１表示金属杆的速度变为ｖ１＝（1／2）ｖ０时它所在的ｘ坐标，对于匀减速直线运动有ｖ１２＝ｖ０２－2ａｘ１，以ｖ１＝（1／2）ｖ０代入就得到此时金属杆的ｘ坐标，即ｘ１＝3ｖ０２／8ａ．由题给条件就得出此时金属杆所在处的磁感应强度Ｂ０＝3ｋｖ０２／8ａ因而此时由金属杆切割磁感线产生的感应电动势１＝Ｂ１ｖ１ｌ＝（3ｋｖ０3／16ａ）ｄ．（3）以ｖ和ｘ表示ｔ时刻金属杆的速度和它所在的ｘ坐标，由运动学有ｖ＝ｖ０－ａｔ，ｘ＝ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ2．由金属杆切割磁感线产生的感应电动势＝ｋ（ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ2）（ｖ０－ａｔ）ｄ．由于在ｘ＜0区域中不存在磁场，故只有在时刻ｔ＜Ｔ＝2ｖ０／ａ范围上式才成立．由欧姆定律得知，回路中的电流为Ｉ＝ｋ（ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ2）（ｖ０－ａｔ）ｄ／Ｒ．因而金属杆所受的安培力等于ｆ＝ＩＢｌ＝ｋ２（ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ２）２（ｖ０－ａｔ）ｄ２／Ｒ．当ｆ＞0时，ｆ沿ｘ轴的正方向．以Ｆ表示作用在金属杆上的外力，由牛顿定律得Ｆ＋（ｋ２（ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ２）２（ｖ０－ａｔ）ｄ２／Ｒ）＝ｍａ，由上式解得作用在金属杆的外力等于Ｆ＝ｍａ－（ｋ２（ｖ０ｔ－（1／2）ａｔ２）２（ｖ０－ａｔ）ｄ２／Ｒ），上式只有在时刻ｔ＜Ｔ＝2ｖ０／ａ范围才成立．18．解：（1）当电场力向上时，物块受力如图20甲ｆ１＝μ（ｍｇ－ｑＥ）．当电场力向下时，物块受力如图20乙图20ｆ２＝μ（ｍｇ＋ｑＥ）．显然ｆ２＞ｆ１．在摩擦力较大的情况下物块和木块之间的相对位移应该较小，与题目中电场方向向上相对应，由此判断物块应带负电．（2）设木板质量为Ｍ，板长为Ｌ，共同速度为ｖ，由动量守恒定律：ｍｖ０＝（Ｍ＋ｍ）ｖ，根据能量转化和守恒定律，电场竖直向下时ｆ１Ｌ＝（1／2）ｍｖ０２－（1／2）（ｍ＋Ｍ）ｖ２＝ΔＥｋ１．电场竖直向上时ｆ２（1／2）Ｌ＝（1／2）ｍｖ０２－（1／2）（ｍ＋Ｍ）ｖ２＝ΔＥｋ２．对Ｅ向上、向下两种情况ΔＥｋ相同，由以上各式可得（ｍｇ－ｑＥ）Ｌ＝（ｍｇ＋ｑＥ）Ｌ／2，解得Ｅ＝ｍｇ／3ｑ．19．解：（1）证明：在ｔ时间内通过通电导体某一横截面电量Ｑ＝ｑｎｖｔ．根据电流强度的定义可得Ｉ＝Ｑ／ｔ＝ｑｎｖ，通电导体所受的安培力Ｆ＝ＢＩＬ＝ＢｑｎｖＬ，依题意，得Ｆ＝ｎＬｆ，∴ｆ＝Ｆ／ｎＬ＝ＢｑｎｖＬ／ｎＬ＝ｑｖＢ．（2）用左手定则可知，金属导体后表面聚集较多的电子，故前表面电势较高，自由电子在定向移动过程中受电场力和洛伦兹力作用，于是ｅＥ＝ｅｖＢ，Ｅ＝Ｕ／ａ，Ｉ＝ｎｅｖ，由以上三式解得：Ｕ＝ａＢＩ／ｎｅ．20．（1）如图21所示．图21（2）Ｐ损＝Ｉ输２Ｒ＝Ｐ出×5％， 解出 Ｉ输＝P 5%R⨯出＝50Ａ．由 Ｐ出＝Ｕ２Ｉ输，得Ｕ２＝Ｐ出／Ｉ输＝1．0×10４Ｖ．由于输电线损失电功率，在降压变压器处输入功率为Ｐ′＝Ｐ出（1－5％）＝4．75×10５Ｗ．降压变压器初级电压：Ｕ３＝Ｐ′／Ｉ输＝4．75×10５／50＝9．5×10３Ｖ， ∴ｎ３／ｎ４＝Ｕ３／Ｕ用＝9500／380＝25／1．21．解：（1）由右手定则可判断ＡＢ向右运动时，Ｃ板电势高于Ｄ板电势，粒子被加速进入Ｂ２磁场中，ＡＢ棒向右运动时产生的电动势＝Ｂ１Ｌｖ（即为Ｃ、Ｄ间的电压）．粒子经过加速后获得的速度为ｖ′，则有ｑ＝（1／2）ｍｖ′2，粒子在磁场Ｂ２中做匀速圆周运动，半径ｒ＝ｍｖ′／ｑＢ２．要使粒子恰好穿过，则有ｒ＝ｄ． 联立上述各式代入数据可得 ｖ＝5．0ｍ／ｓ．故要使粒子能穿过磁场边界ＭＮ则要求ｖ＞5ｍ／ｓ． 由速度图象可知，在0．25ｓ＜ｔ＜1．75ｓ可满足要求．（2）当ＡＢ棒速度为ｖ＝5ｍ／ｓ时，粒子在磁场Ｂ2中到达边界ＭＮ打在Ｐ点上，其轨道半径ｒ＝ｄ＝0．1ｍ（此时＝ｒ＝0．1ｍ）如图22所示．图22当ＡＢ棒最大速度为ｖｍａｘ＝20ｍ／ｓ时，粒子从ＭＮ边界上Ｑ点飞出，其轨道半径最大，ｒｍａｘ＝2ｒ＝0．2ｍ， 则P O ''=PQ ＝ｄ－（ｒｍａｘ－22max r d -），代入数据可得：PQ ＝（3－1）10ｍ＝7．3ｃｍ．图2322．设在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，垂直放入一段长Ｌ的通电导线，并设单位长度导线中有ｎ个自由电荷，每个自由电荷的电量都是ｑ，定向移动的速度为ｖ，如图23所示．截面Ａ右侧ｖｔ长的导线中的自由电荷在ｔ时间内全部通过截面Ａ，这些自由电荷的电量Ｑ＝ｎｑｖｔ，导线中电流Ｉ＝Ｑ／ｔ＝ｎｑｖｔ／ｔ＝ｎｑｖ，则磁场对这段导线的作用力Ｆ＝ＩＬＢ＝ｎｑｖＬＢ．其中ｎＬ是长度为Ｌ的导线中运动的自由电荷的总数．这个力Ｆ可看作是作用在每个运动电荷上的作用力的合力，则单个运动荷受到的洛伦兹力的大小ｆ＝Ｆ／ｎｌ＝ｑｖＢ．即当电荷垂直磁场运动时，受到的洛伦兹力的大小等于电荷的电量和速率跟磁感强度的乘积．23．解：（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，Ｓ２自动闭合，同时把手动开关Ｓ１关闭，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，Ｓ２自动断开，Ｓ１仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到103℃时，开关Ｓ１自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态．由于电饭煲散热，待温度下降至70℃时，Ｓ２自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待上升到80℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态．（2）不能，因为只能将食物加热至80℃．（3）设电饭煲处于加热态时，消耗的功率为Ｐ１，则Ｐ１＝Ｕ２／（Ｒ２∥Ｒ３）＝220２／（（500×50）／（500＋50））．电饭煲处于保温态时，消耗的功率为Ｐ２，则Ｐ２＝Ｕ２／（Ｒ１＋Ｒ２∥Ｒ３）＝220２／（500＋（500×50／（500＋50）））．联解两式，得Ｐ１∶Ｐ２＝12∶1．25．解：把整个圆环的电阻设为Ｒ０，在电路中每个圆环分两部分，在整个电路中这部分电阻是并联关系，各自的电阻为图24Ｒ１＝（2／3）Ｒ０，①Ｒ２＝（1／3）Ｒ０．②并联电阻的阻值为Ｒ并＝Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝（2／9）Ｒ０＝2Ω，③电路的总电阻Ｒ总＝ｒ＋2Ｒ并＋Ｒ棒＝6Ω，④∴棒中电流Ｉ＝／Ｒ总．⑤棒受重力ｍｇ，两环的支持力Ｎ，以及安培力Ｆ作用，如图24所示，棒静止时三力平衡，故Ｎｓｉｎθ＝Ｆ，⑥Ｎｃｏｓθ＝ｍｇ，⑦又Ｆ＝ＢＩＬ，⑧由⑤、⑥、⑦、⑧联立得＝ｍｇＲ总ｔｇθ／ＢＬ＝（10－2×10×6）／（3．46×10－1×0．2）＝15Ｖ．图2527．解：如图26所示．（1）电子穿过阳极Ａ小孔后的动能（1／2）ｍｖ２＝ｅＵ．图26电子穿过阳极Ａ小孔时速度为ｖ＝2eUm．电子在电容器中不发生偏转的条件是ｅＥ＝ｅｖＢ，所以Ｅ＝ｖＢ＝Ｂ2eUm．（2）电子在磁场中沿圆轨道运动，由牛顿第二定律，得ｅｖＢ＝ｍｖ2／Ｒ，Ｒ＝ｍｖ／ｅＢ＝（1／Ｂ）2mUe，由图26得ｘ１＝Ｒ－22R d-，ｘ２＝Ｌｔｇα＝Ｌｄ／22R d-ｘ＝ｘ１＋ｘ２＝Ｒ－22R d-＋（Ｌｄ／22R d-）＝（1／Ｂ）2mUe－222mUdB e-+222Ld B e2mU B ed-．28．解：（1）金属棒达到稳定速度ｖ时，加速度为零，所受合外力为零，设此时细绳对棒的拉力为Ｔ，金属棒所受安培力为Ｆ，则Ｔ－ｍｇ－Ｆ＝0，又 Ｆ＝ＢＩＬ，Ｉ＝／Ｒ， ＝ＢＬｖ．此时细绳拉力的功率ＰＴ与电动机的输出功率Ｐ出相等而ＰＴ＝Ｔｖ，Ｐ出＝Ｉ′Ｕ－Ｉ′2ｒ，化简以上各式代入数据得ｖ2＋ｖ－6＝0，所以 ｖ＝2ｍ／ｓ．（ｖ＝－3ｍ／ｓ不合题意舍去）（2）由能量守恒定律可得Ｐ出ｔ＝ｍｇｈ＋（1／2）ｍｖ2＋Ｑ，所以ｔ＝（2ｍｇｈ＋ｍｖ2＋2Ｑ）／2（Ｉｖ－Ｉ2ｒ）＝1ｓ．31．解：（1）由Ｉ＝Ｑ／ｔ得，单位时间通过细截面的电量Ｑ＝Ｉｔ＝1×10－3Ｃ，Ｑ／ｅ＝1×10－3／1.60×10－19＝6.25×1015．（2）在ｌ和4ｌ处各取一段极短的长度均为Δｌ的质子流，则ｌ处的质子数ｎ1＝ＩΔｔ1／ｅ＝ＩΔｌ／ｅｖ1，4ｌ处的质子数ｎ2＝ＩΔｔ2／ｅ＝ＩΔｌ／ｅｖ2，又根据ｑＵ＝ｍｖ2／2，Ｕ＝Ｅｄ可得Ｕ∝ｄ，ｖ∝U ， ∴ｎ1／ｎ2＝ｖ2／ｖ1＝4l lU U =E (4l)El＝2．32．将长为Ｌ、通以电流强度为I 的导线垂直置于磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，其所受的安培力Ｆ安＝ＢＩＬ．设导线中每个自由电子所受的洛仑兹力为ｆ洛，则导线所受的安培力是导线中总数为N 的自由电子所受洛沦兹力的宏观表现，即Ｆ安＝Ｎｆ洛．设电子电量为ｑ，导线中单位体积内的电子数为ｎ，电子定向移动的速度为ｖ，则在时间ｔ内通过横截面积为Ｓ的导线中的电流强度Ｉ＝ｎｖｔＳｑ／ｔ＝ｎｖＳｑ． ∵ 长为Ｌ的导线中的电子总数Ｎ＝ｎＳＬ， ∴ 综合以上各式可得ｆ洛＝Ｂｖｑ．33．证明：如图13，设导线ａｂ沿平行导轨以速度ｖ匀速滑动，间距为ｌ，匀强磁场磁感强度为Ｂ，并设经Δｔ时间ａｂ向右移动距离为ｄ，Δｔ时间内闭合电路增加的面积为ΔＳ＝ｌｄ＝ｌｖΔｔ．因Ｂ⊥Ｌ，Ｂ⊥ｖ，故Δｔ时间内回路的磁通量增加为ΔΦ＝ＢΔＳ＝ＢｌｖΔｔ．依法拉第电磁感应定律，导线ａｂ中产生感应电动势为＝ΔΦ／Δｔ＝ＢｌｖΔｔ／Δｔ＝Ｂｌｖ，证毕．图1334．（1）录音原理（电流的磁效应）声音的变化经微音器转化为电流的变化，变化的电流流过线圈，在铁芯中产生变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化，并留下剩磁．这样，声音的变化就被记录成磁粉不同程度的磁化．（2）放音原理（电磁感应）各部分被不同程度磁化的磁带经过铁芯时，铁芯中形成变化的磁场，在线圈中激发出变化的感应电流，感应电流经扬声器时，电流的变化被转化为声音的变化．这样，磁信号就又被转化为声音信号．35．解：带电粒子经电压U加速后速度到ｖ，由动能定理得Ｕｑ＝ｍｖ2／2．带电粒子以速度ｖ垂直射入匀强磁场Ｂ中，受到磁场洛沦兹力ｆ作用，因ｆ⊥ｖ、ｆ⊥Ｂ，带电粒子在磁场中垂直磁场Ｂ的平面内做匀速圆周运动，圆半径为Ｒ．则ｆ＝Ｂｑｖ．洛沦滋力ｆ就是使粒子做匀速圆周运动的向心力，即Ｂｑｖ＝ｍｖ2／Ｒ．带电粒子做圆周运动的周期为Ｔ，则Ｔ＝2πＲ／ｖ＝2πｍ／Ｂｑ．带电粒子每周内通过轨道截面的电量为ｑ，所以形成的环形电流的电流强度Ｉ＝Ｑ／ｔ＝ｑ／Ｔ＝Ｂｑ2／2πｍ．36．如图14所示．图1437．解：（1）小球受三个力：重力Ｇ、电场力Ｆ、拉力Ｔ而平衡，如图15所示，由受力图可知，电场力与电场方向相反，应为负电荷，且有图15Ｆ／Ｇ＝ｔｇ30°．∵Ｆ＝ｑＥ，Ｇ＝ｍｇ，∴ｑＥ／ｍｇ＝ｔｇ30°，ｑ＝ｍｇｔｇ30°／Ｅ＝3ｍｇ／3Ｅ．（2）小球在竖直方向由静止释放后，电场力做正功，重力做负功，小球动能增加，故有ＷＦ－ＷＧ＝ｍｖ2／2，ｑｌｓｉｎ30°－ｍｇｌ（1－ｃｏｓ30°）＝ｍｖ2／2，∴ｖ＝qEl32gl(1)m2--=4gl(32)3-．38．解：根据法拉第电磁感应定律1＝ΔＢＳ1／Δｔ，2＝ΔＢＳ2／Δｔ，1＝2．由欧姆定律：Ｉ1／Ｉ2＝Ｒ2／Ｒ1＝Ｌ2／Ｌ1＝ｒ2／ｒ1＝1／2，Ｐ1／Ｐ2＝Ｉ12Ｒ1／Ｉ22Ｒ2＝1／2．39．解：当金属棒ａｂ以速率ｖ向右匀速运动时，ａｂ＝ＢＬａｂｖ＝3ＢＬｖ．稳定时Ｕａｂ＝ａｂ－Ｉｒｃｄ＝3ＢＬｖ－ＢＬｖｒｃｄ／（Ｒ0＋ｒｃｄ）＝ＢＬｖ（3－1／2）＝5ＢＬｖ／2．带电粒子在平行金属板Ｅ、Ｆ之间恰能做匀速圆周运动，必有ｍｇ＝ｑＥ＝ｑＵａｂ／ｄ，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径Ｒ′＝ｍｖ／ｑＢ．联立求解得ｖ＝8R/3．由题意可知Ｒ′＜ｄ／2＝0.1ｍ，可得ｖ＜0.8/3=2151515ｍ／ｓ．40．解：（1）电压表满偏．若电流表满偏，则Ｉ＝3Ａ，Ｕ＝ＩＲ＝1.5Ｖ，大于电压表量程．（2）由功能关系Ｆｖ＝Ｉ2（Ｒ＋ｒ），而Ｉ＝Ｕ／Ｒ，Ｆ＝Ｕ2（Ｒ＋ｒ）／Ｒ2ｖ．代入数据得Ｆ＝12×（0.5＋0.3）／0.52×2＝1.6Ｎ．（3）由动量定理知ｍΔｖ＝ＩＢＬΔｔ，两边求和ｍΔｖ1＋ｍΔｖ2＋…＝ＢＬＩ1Δｔ1＋ＢＬＩ2Δｔ2＋…即ｍｖ＝ＢＬｑ，由电磁感应定律，有＝ＢＬｖ，＝Ｉ（Ｒ＋ｒ），解得ｑ＝ｍｖ2／Ｉ（Ｒ＋ｒ）．代入数据得ｑ＝0.1×22／2×（0.5＋0.3）＝0.25Ｃ．41．解：（1）当ａｂ边刚进无磁区域Ⅱ时，线框只有ｃｄ边在Ⅰ区中切割磁感线，由右手定则可判定ａｂ边中的感应电流为Ｉ1，其方向为由ｂ到ａ，大小Ｉ1＝ｃｄ／Ｒ＝ＢＬｖ／。
初中科学重点题型复习-电学计算题(含解析)
初中科学重点题型复习---电学计算题1．实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。
图甲中G 是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）I g =5mA 的电流计，其电阻R g =10Ω，要把它改装为一个量程为3V 的电压表（如图乙）。
（1）求电阻R 0的阻值；（2）用改装后的电压表测量定值电阻R x 的阻值，设计的电路图如图丙所示。
闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V 时，电流表示数为0.2A ，求电阻R x 的阻值是多少欧姆？（计算结果保留一位小数）2．如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的简化电路图,旋转手柄可使扇形开关S 同时接触两个相邻触点．当开关分别处于1、2和3位置时,就能控制流出的水分别为冷水温水或热水．已知R 1、R 2是电热丝,R 1=22Ω,R 2=44Ω,热水档的电功率是3.3kW.(已知()3c 4.210/?J kg =⨯水℃)求:(1)当开关处于2位置时,电路中的电流大小；(2)若水的初温是20℃,当S 旋到热水档时,lmin 能放出1.5kg 、50℃的热水,求此电热水龙头加热的效率． 3．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。
问（1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量的水烧开，电路中的电能表的示数由168kW h 到168.22kW h ，则饮水机工作多长时间？（2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？（3）饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？4．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
中考电学综合计算题专题 (带答案)
中考电学综合计算题专题（一）1．如图3所示的电路中，标有“3 V 6 W”的灯泡L与电阻R并联接入电路。
闭合开关S后，灯泡恰好正常发光，再闭合开关S1，电流表的示数为3 A。
假设灯丝的电阻不变，电源电压不变，求：图3(1)灯泡正常工作时的电流；(2)电阻R的阻值；(3)通电1 min，电流通过电阻R产生的热量。
2．如图4所示，电源电压为6 V，闭合开关S，电压表V1的示数为4 V，定值电阻R1＝10 Ω。
求：图4(1)电压表V2的示数；(2)电路中的电流；(3)R2的阻值。
3．如图5所示，电源电压不变，小灯泡标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器的最大阻值为24 Ω。
则：图5(1)小灯泡正常工作时的电阻是多大？(2)小灯泡正常工作10 min将消耗多少电能？(3)当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为多大？4．在如图6所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24 V12 W”。
开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1 A，电压表的示数为12 V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。
求：图6(1)灯泡L1的电阻；(2)在10 s内，灯泡L1正常发光时消耗的电能；(3)灯泡L2的电阻；(4)当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
5．(2017广东模拟)如图7所示，是某课外活动小组设计的小台灯的电路图。
S 为单刀双掷开关，电源电压为12 V ，且保持不变，小灯泡的额定功率是6 W ，灯丝的电阻不变，电阻R 的阻值为6 Ω。
当开关S 接“2”时，小灯泡恰好正常发光。
则：图7(1)小灯泡正常发光5 min ，电流通过小灯泡做的功是多少？ (2)小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？ (3)开关S 接“1”时，电阻R 的功率是多少？参考答案1．解：(1)闭合开关S 后，电路为L 的简单电路，因为额定电压下灯泡正常发光，所以，电源电压U ＝U L ＝3 V由P ＝UI 可得，灯泡正常工作时的电流：I L ＝P L U L ＝6 W 3 V＝2 A (2)闭合开关S 、S 1时，灯泡L 与电阻R 并联，电流表测干路电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R 的电流：I R ＝I －I L ＝3 A －2 A ＝1 A因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I ＝U R 可得，电阻R 的阻值：R ＝UI R＝3 V1A＝3 Ω (3)通电1 min 内电流通过电阻R 产生的热量： Q R ＝W R ＝UI R t ＝3 V ×1 A ×60 s ＝180 J2．解：(1)电源电压U ＝6 V ，闭合开关S ，电阻R 1、R 2串联，电压表V 1测R 1两端的电压，电压表V 1的示数U 1＝4 V ，根据串联电路的电压规律知，R 2两端的电压，即电压表V 2的示数：U 2＝U －U 1＝6 V －4 V ＝2 V(2)根据欧姆定律I ＝UR知，通过R 1的电流：I 1＝U 1R 1＝4 V 10 Ω＝0.4 A 由串联电路的电流特点知，电路中的电流大小为0.4 A (3)由串联电路的电流特点得，通过R 2的电流I 2＝I 1＝0.4 A 由欧姆定律I ＝U R 得，R 2＝U 2I 2＝2 V0.4 A＝5 Ω3．解：(1)小灯泡正常工作时的电压U L ＝U 额＝6 V ，其功率P L ＝P 额＝3 W ，由P ＝U 2R 可得小灯泡正常工作时的电阻：R L ＝U 2LP L ＝(6 V )23 W＝12 Ω(2)由P ＝Wt 可得小灯泡正常工作10 min 消耗的电能：W ＝P L t ＝3 W ×10×60 s ＝1 800 J(3)由题图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P 在中点时，小灯泡恰好正常发光，由P ＝UI 可得，此时电路中的电流：I ＝I L ＝P L U L ＝3 W 6 V＝0.5 A 由欧姆定律I ＝UR 可得滑动变阻器两端的电压：U 滑＝I ×12R ＝0.5 A ×12×24 Ω＝6 V电源电压：U ＝U L ＋U 滑＝6 V ＋6 V ＝12 V4．解：(1)当开关S 1闭合、S 2断开时，电路为L 1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端的电压，则电源的电压U ＝12 V ，此时电路中的电流为I 1＝1 A ，由I ＝UR 可得，灯泡L 1的电阻：R 1＝U I 1＝12 V1 A＝12 Ω(2)在10 s 内灯泡L 1正常发光时消耗的电能： W 1＝UI 1t ＝12 V ×1 A ×10 s ＝120 J (3)由P ＝UI ＝U 2R 可得，灯泡L 2的电阻：R 2＝U 22P 2＝(24 V )212 W＝48 Ω(4)当开关S 1、S 2都闭合时，两灯泡并联，电流表测干路电流，电路中的总电阻： R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝12 Ω×48 Ω12 Ω＋48 Ω＝9.6 Ω电流表的示数：I ＝U R ＝12 V9.6 Ω＝1.25 A因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，灯泡L 2的实际功率：P 2实＝U 2R 2＝(12 V )248 Ω＝3 W5．解：(1)小灯泡正常发光5 min ，电流通过小灯泡做的功： W ＝P 额t ＝6 W ×5×60 s ＝1 800 J(2)开关S 接“2”时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定电压： U 额＝U ＝12 V小灯泡的额定电流：I 额＝P 额U 额＝6 W12 V ＝0.5 A灯丝的电阻：R 灯＝U 额I 额＝12 V0.5 A＝24 Ω(3)开关S 接“1”时，电路总电阻：R 总＝R 灯＋R ＝24 Ω＋6 Ω＝30 Ω 电路中的电流 I ＝U R 总＝12 V30 Ω＝0.4 A电阻R 的功率P R ＝I 2R ＝(0.4 A)2×6 Ω＝0.96 W电学综合计算题 （二）1．如图2－甲所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器，电源电压保持不变。
中考物理《电学》计算题专项练习题(含答案)
中考物理《电学》计算题专项练习题（含答案）1. 如图, 电流表量程为0～0.6A, 电压表量程为0～15V, 电阻R0＝30Ω, 电源电压恒为24V, 滑动变阻器最大阻值为100Ω, 求:（1）当电流表示数为0.4A时, R0两端电压是多少V？此时滑动变阻器连入电路的阻值是多少Ω？（2）当滑动变阻器连入电路的电阻太小时, 电路中的电流会超过电流表量程, 当滑动变阻器连入电路的电阻太大时, 变阻器两端电压会超过电压表量程, 求：在不超过电表量程的情况下, 滑动变阻器连入电路的电阻范围。
2. 如图所示, 电流表A1.A2和A3的示数分别为1.2A.0.8A和0.3A, 那么:（1）通过L1的电流是？（2）通过L2的电流是？（3）通过L3的电流是？3. 汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一, 某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。
在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中, 气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。
已知电源电压18V恒定不变, R0为定值电阻, R为气敏电阻。
有害尾气浓度/%V ol … 2.5 5 7.5 10 15 …R/Ω…8 5.2 3.9 3 2 …（1）测试过程中, 闭合开关S, 当电压表读数为13V时, 电流表的读数为0.5A, 求电阻R0的阻值是多大？（2）闭合开关S, 当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时, 则在1min内定值电阻R0产生的热量是多大？（3）当电路消耗的总功率为18W时, 有害尾气的浓度是多少？4. 图所示, 电源两端电压保持不变, 电阻R1的阻值为10Ω, 电阻R2的阻值为20Ω, 当只闭合开关S1时, 电流表的示数为1.2A。
求:（1）电源电压U；（2）开关S1.S2都闭合时, 电路消耗的总功率P。
5. 实验室使用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的, 图乙是小量程电流表G改装成电压表的原理图, 当将“﹣”和“3”接线柱接入电路时, 表示电压表的量程为3V；当将“﹣”和“15”接线柱接入电路时, 表示电压表时量程为15V, 已知小量程电流表G的满偏电流为3mA, 内阻为10Ω, 试求:（1）将小量程电流表G直接接入电路中, 当指针满偏时其两端的电压为多少？（2）改装后的电压表内部电阻R1.R2的阻值。
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2017电学综合计算题一、计算题(本大题共25小题，共200.0分) 1.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调 的直流学生电源，R )是定值电阻，灯泡L i 的额 定电压为12V,且阻值不变，图乙是灯泡 L 2的 U-I 图象.(1) 当幵关S 接a 时，电压表示数为1.5V ，电流表示数为0.25A ，求F 0的阻值；(2) 当幵关S 接a 时，调节电源电压，使灯泡 L 1正常发光，此时L 1消耗的功率为6W 求 R )的实际功率；(3) 幵关S 接b 时，调节电源电压，使灯泡 -正常发光，在一段时间内 L 2消耗300J 的电 能，求电路闭合了多少分钟？断幵S 和S 3，闭合S 2时，电路消耗的总功率为 数变化了 1.9A .求： (1) 电源电压； (2) R 、艮的电阻值.2.如图所示断幵9，闭合S1和S, R 和艮消耗的功率之比为2: 3,电流表的读数为2.5A ;3.6W,电流表阻R=88Q .求:(1)电动机正常工作时，通过它的电流多大？(2)求当闭合S , S2,电路正常工作时，电阻R消耗的电功率.(3)闭合S,断幵S2，电动机正常工作8min，电动机消耗的电能.4. 如图所示，灯L标有“6 3W字样，滑动变阻器F2 大电阻为12Q，R=12Q，当幵关S闭合，S2、S3断幵，滑滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光，试求：(1) 电源电压是多少？(2) 灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？(3) 当S、S、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到F2中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少?5. 如图所示，小灯泡L标有“6V 常发光，电流表的示数为2A.求:(1)小灯泡L正常发光时的电阻；的最片P3W字样.闭合幵关，小灯泡(2)通过F0的电流.6. 目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的•图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图，其中电源电压恒定为9V, R0为定值电阻，A为油量表(实质是一只量程为0〜0.6A的电流表)，R X是一个压敏电阻，图乙为压敏电阻R X的阻值与所受液体压强的对应关系图象•已知油箱是圆柱2形容器，底面积为0.1 m，箱内汽油高度达到0.6 m时油箱即装满，汽油密度约为3 3 70.7 X 10 kg/m，汽油的热值q=4.5 x 10J/kg (g=10N/kg)(1) 当油箱装满时，油量表的示数如图丙所示，R的值；(2) 请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数;(3) 现将此新型汽车的油箱装满后，沿咼速公路匀速行驶250km,发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格，若此车在行驶过程中收到的阻力为300N,贝V该车发动机的效率是多少?7. 如图所示，电源电压为12V且恒定不变，电阻R的阻值为40Q，电阻Fb的阻值为60Q.当幵关S、S和S都闭合时，电流表的示数为0.8A，求：(1) 电阻F2的阻值是多少？(2) 当幵关S闭合，S、S2都断幵时，通过电阻艮的电流是多少？(3) 当幵关S闭合，S、S2都断幵时，电阻R在10S内产生的热量?8. 如图所示，灯L标有“6V3W”字样，Ri=12Q，艮=8Q，当幵关S闭合，S、S断幵，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端时，电流表的示数变化了(1) 灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？(2) 电源电压是多少？(3) 当S、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b 端时，电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少?9. 如图所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡的规格为“ 6V 大阻值为20Q，忽略温度对灯丝电阻的影响.闭合幵关后，求：(1) 小灯泡的电阻；(2) 小灯泡正常发光时，滑动变阻器的连入电路的电阻；6W，滑动变阻器的最0.2A，.试求:(3) 电路的最大功率.10•当S闭合，S1、2断幵滑片P置于滑动阻器中时，小灯的实际功率4W电源电压；如6V,阻为图所，电源压持不变，滑变阻器最大值为R140Q，小灯额定电为4且保持变.求：小灯泡工作时的电流；该电路耗的最小功率.计算果留1位小数)11. 如图所示，电源电压为9V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Q，小灯泡上标有“6V 3W字样.求：(1) 灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？(2) 当S闭合，S、S2都断幵时，要使灯泡正常工作，滑动阻器接入电路中的阻值为多大？(3) 保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S、S,此时电流表示数为2A，求R＞的阻值是多少?12.在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且不变.电阻R的阻值为10Q ，滑动变阻器R 2(2) 电阻R 2连入电路的阻值；(3) 若移动滑动变阻器滑片 P 到某一位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度, 此时电压表和电流表的示数.13. 图示电路中，电源电压不变，小灯泡 L 标有“ 2.5V 1.25W ”字样，变阻器 R 的最大阻 值为40Q ，闭合幵关，当滑动变阻器接入电路的阻值为 泡L 恰好正常发光.求： (1) 电源电压:(2) 小灯泡在此电路中的最小功率.14. 在物理综合实践活动中，小南在爸爸的协助下，对家里的电水壶进行了观察和研究.图上标有“ 20 Q 2A'字样, 表示数为0.2A . 求：(1)电压表的示数；两电表均为常用电表.闭合幵关 S ，匸L电流S1是电水壶的铭牌，图2是电能表的表盘，图3是他记录的有关数据.根据表中的记录，请解答下面的问题:(1) 求通电2min 壶中的水吸收的热量? (2) 求电水壶中发热体正常工作时的电阻值?(3) 请你计算此过程中电水壶的实际功率，与额定功率是否相同，若不同，请分析原因.15. 一种学生设计的电热座椅主要由座垫和脚踏组成，其电路 意图如图所示.座垫内的电热丝 Ri=260Q 、F 2=15O Q ，脚踏内 电热丝F 3=400Q .闭合幵关S ，调节幵关S,可以使脚踏分别 于“低温档”、“中温档”、“高温档”(忽略温度变化对电 的影响)，求： (1) 该电热座椅消耗的最大功率；no v■定易車BOO wL5 L«* iatti只«人电 Uh 电IB 衆冉2minat«週电胳水昭二30€ 運电饰1汕JfhgfS1图3示的 处 阻16.电磁炉是一种高效方便卫生的新型灶具， 为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的 电能表，看到电能表的铭牌上标有“ 220V10A'和“ 3000 r/ kWh ”字样.然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中， 用了 10min 把质量为1kg 、初温28C 的水刚好 烧幵，这个过程中电能表转盘转了 300转.已知水的比热容是 4.2 X 103J/ ( kg?C)，当时 气压为标准大气压.求：(1) 加热过程中水吸收的热量； (2) 电磁炉的实际功率； (3) 电磁炉的热效率.17. 如图甲、乙、丙分别是李明网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工 作电路图(图中R 给水加热的电阻)贝y ： (1) 该热水器正常工作时的电流是多少？ (2) 该电热水器正常工作10min 消耗的电能 是多少(3)该电热水器正常工作的加热效率为 90%现将质量为30kg ，初温为25C 水加热到75C时需要吸收多少热量？需加热多少时间？(水的比热容：4.2 X 10 3J/kg . C)如 和Hi常山■■'If VLJ甲乙18. 有一种装饰用的小彩灯，如图a所示，它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成，等效电路如图b所示.已知灯丝的电阻R=10Q,定电阻艮=100Q .郭子鹏找来两节全新的普通干电做电源，接上了一个小彩灯形成通路.(1) 求这个小彩灯的总阻值(结果保留两位小数)；(2) 求通过灯丝R的电流，以及此时小彩灯的实际功率.19. 现有一款国产新能源电动轿车(如图所示)，它因低能耗、无污染等优点倍受人们的青睐，表中是这款车的部分技术参数. (g取10N/kg，q汽油=4.6 x 107J/kg)(1)空车静止时与水平地面的总接触面积为1x 103cm2,此时它对地面的压强多大？(2)在平直公路上进行性能测试时，汽车一直保持最大输出功率并以40m/s的速度匀速行驶2km，该车在这次测试过程中克服阻力做了多少功？(3)若该车百公里消耗的电能由完全燃烧汽油来获得，只相当燃烧多少千克的汽油？(结果保留一位小数)续航里程200km百公里耗电6x 107J空车质量 1.8t 于完全值池20. 使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点.如图甲是某电热水壶的铭牌，假设电热水3壶的电阻保持不变，已知水的比热容为C水=4.2 X 10 J/产品型号讯！锁短电V(kg?°C). 颤定功^-100° wH E；____甲(1)电热水壶的正常工作的电阻是多少？(2)1标准大气压下，将一壶质量为1kg、温度为20C的水烧幵，需要吸收多少热量？(3)实际使用，发现家里只有电水壶工作时，电能表在30s转了6转，电能表如图乙所示.电水壶把1kg，初温20C的水烧幵，实际使用时需要工作多长时间？(4)使用时发现：烧幵这壶水实际加热时间大于计算出的理论值，请分析原因.21. 如图所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控幵关S自动控制)，其铭牌技术参数如表中所示.水箱容量2L额定电压220V加热时总功605W率保温时总功55W率(1) 幵关S、S均闭合时，热水器处于哪种工作状态？(2) (2)电阻R、艮的阻值分别是多少？(3) (3)求满水箱的水温度从20C加热到100C需要吸收多少热量?(5) (6)23. 一天，小张发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风， 检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了.小张想用一根阻值 同的电热丝替换，为此他从铭牌上查到电吹风机的额定功率 600W 电吹风机的电路如图所示.（1）小张关掉家中的其他用电器，电吹风机只吹冷风时（设电吹风机恰能正常工作），他观测处家中的电能表 2min 内转了 20转，结合电能表铭牌上的“ 3000 r/kW?i ”字样，他求 出了吹风机吹冷风时的功率为多少瓦？（2）在上述基础上，小张算出了应选配的电热丝的阻值，请你写出电热丝阻值的计算过 程.（家庭电路电压为 220V ）(4)（5） 22.学校宿舍楼里的电热水器的简化电路如图所示， A 为自动温度幵关，当水的温度达到设定温度时自动断幵电路，低于设定温度时，自动接通幵关. 选择幵关.可选择高、低两种加热功率， R i 、R 都是发热电阻额定电压（V ） 220发热电阻类型 电热管输入功率一档（W ）2420输入功率二档（W 1210温度范围（C ）: 10 〜80容积（L ）20(2) (2) 电热水器中水的质量是多少?(3) (3) 当S 拨至1时，热水器正常工作时电路中的电流是多少? (4)(4) 当S 拨至2时，电热管的实际总功率只有1000W 此时的总电压是多少?器•主要的技术指标如下表: 电热水器工作时把电能转化为 (1) 能.S 是热水器的功率经 相 为24. 如图所示是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不变，水的比热容333=4.2 X 10 J/ (kg?C),水的密度 1.0 X 10 kg/m .求 (1) 电热壶电阻丝的电阻； (2)不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L 水30C 加热到100C 所需要的时间；(3) 当电压为198V 时，电热壶的实际功率.25.如表是某电水壶的铭牌，使用该电水壶把 1.2L 的水从25C 加热到100C. [C 水3=4.2 X 10 J/ (kg?C)]求： (1) 水吸收的热量；(2) 若电水壶产生的热量有 90%被水吸收，则此次电流做了多少 (3) 若此次加热时间为300s ，通过计算说明此时电水壶是否正常 作？产艇号XXXX Si 定电压220V 額定功率 頻率 50HZ 容量 1.0L功;。